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#860. 【WC2024/CTS2024】线段树

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小 Y 最近学会了如何用线段树维护序列,并支持区间求和的操作。

以下给出本题中线段树的定义。 该定义可能和你熟知的线段树有区别。

  • 线段树是一种有根的二叉树,其每个节点对应了序列上的一个区间 $[l, r)$,其中根节点对应 $[0, n)$。
  • 对于每个节点,若其代表的序列区间 $[l, r)$ 满足 $r - l = 1$,则其为叶节点;否则存在整数 $m(l < m < r)$,满足其左儿子代表区间 $[l, m)$,右儿子代表区间 $[m, r)$。
  • 线段树的形态取决于每个非叶结点的划分点 $m$ 的选择。
  • 在区间求和的问题上,对于序列 $a_0, a_1, \dots , a_{n-1}$,线段树的每个结点 $[l, r)$ 维护了 $(a_l + a_{l+1} + \cdots + a_{r-1})$ 的值。

小 J 有一个长度为 $N$ 的数组 $A_0, A_1, \dots , A_{N-1}$,他并不知道 $A$ 中的任何一个数,但是他有一棵线段树维护了 $A$ 的区间和。线段树由 $X_1, X_2, \dots , X_{N-1}$ 给出,其中 $X_i$ 是线段树先序遍历的第 $i$ 个非叶结点的划分点。

例如,如果 $N = 5, X = [2, 1, 4, 3]$,则线段树包含的结点的先序遍历为 $[0, 5), [0, 2), [0, 1), [1, 2), [2, 5), [2, 4), [2, 3), [3, 4), [4, 5)$。

小 J 有 $M$ 个区间 $[L_1, R_1), [L_2, R_2), \dots , [L_M, R_M)$,他想知道,在所有 $2^{2N-1}$ 个线段树结点的子集中,有多少个子集 $S$ 满足以下条件:

  • 如果已知 $S$ 中所有结点维护的值,则每个 $[L_i , R_i)$ 区间的和都能被唯一确定。

例如,如果已知 $[0, 1), [1, 2)$,就能确定 $[0, 2)$ 的和;反过来,如果已知 $[0, 1), [0, 2)$,也能确定 $[1, 2)$ 的和。但如果仅已知 $[0, 2), [2, 4)$ 则不能确定 $[0, 3)$ 或 $[1, 2)$ 的和。

由于答案很大,你需要输出答案对 $998244353$ 取模后的值。

输入格式

输入的第一行包含两个整数 $N, M$,分别表示数组长度和区间个数。

输入的第二行包含 $N - 1$ 个整数 $X_1, X_2, \dots , X_{N-1}$。

接下来 $M$ 行,每行包含两个整数 $L_i, R_i$,表示一个区间。

输出格式

输出一行一个整数表示答案对 $998244353$ 取模后的值。

样例 #1

样例输入 #1

2 1
1
0 2

样例输出 #1

5

样例 #2

样例输入 #2

2 1
1 
1 2

样例输出 #2

5

样例 #3

样例输入 #3

5 2
2 1 4 3
1 3
2 5

样例输出 #3

193

样例 #4

样例输入 #4

10 10
5 2 1 3 4 7 6 8 9
0 1
0 2
0 3
0 4
0 5
0 6
0 7
0 8
0 9
0 10

样例输出 #4

70848

提示

样例 1 解释

只有当直接知道 $[0, 2)$ 的总和或同时知道 $[0, 1)$ 和 $[1, 2)$ 的总和时才能知道 $[0, 2)$ 的总和,因此总的方案数为 $2^2 + 1 = 5$。

数据范围

对于所有测试数据:

  • $2 \le N \le 2 \times 10^5$,
  • $1 \le M \le \min \{\frac{N(N+1)}{2}, 2 \times 10^5\}$,
  • $\forall 1 \le i \le N - 1, 1 \le X_i \le N - 1$,
  • 保证 $X_i$ 正确描述了一棵线段树,
  • $\forall 1 \le i \le M, 0 \le L_i < R_i \le N$,
  • $\forall i \ne j,(L_i, R_i) \ne (L_j, R_j )$。

子任务 1(6 分):$N≤10$。

子任务 2(18 分):$N≤100$。

子任务 3(9 分):$N≤500$。

子任务 4(17 分):$N≤5000$。

子任务 5(10 分):$M=1$。

子任务 6(13 分):$M≤5$。

子任务 7(7 分):$M=N,L_i=0,R_i=i$。

子任务 8(20 分):无额外限制。

时间限制:$\texttt{2s}$

空间限制:$\texttt{1024MB}$