Problem:
Problem M: Power Subsequences

Problem

添字が $1$ から始まり、長さが有限の数列を引数とする関数 $f$ を以下のように定義する。

$\displaystyle f(\{a_1, a_2, \ldots, a_n\}) = \sum_{i=1}^n {a_i}^i$

長さ $N$ の数列 $X = \{ x_1, x_2, \ldots, x_N \}$ が与えられるので、空の列を除く全ての部分列 $X'$ に対して $f(X')$ を求め、その総和を $998244353$ で割ったあまりを出力せよ。ただし、部分列の添字は、元の数列における相対的な序列を保ったまま $1$ から順に番号を振り直すものとする。また、ある2つの部分列が列として同じでも、取り出した位置が異なるならば、それらは別々に数えるものとする。

Input

入力は以下の形式で与えられる。

$N$
$x_1$ $\ldots$ $x_N$

1行目に長さ $N$ が与えられる。
2行目に数列 $X$ の要素が空白区切りで与えられる。

Constraints

入力は以下の条件を満たす。

$1 \leq N \leq 10^6 $

$1 \leq x_i \leq 10^6 $

入力は全て整数である

Output

空の列を除く全ての部分列 $X'$ について $f(X')$ を求め、その総和を $998244353$ で割ったあまりを出力せよ。

Sample Input 1

3
1 2 3

Sample Output 1

64

$(1^1)+(2^1)+(1^1+2^2)+(3^1)+(1^1+3^2)+(2^1+3^2)+(1^1+2^2+3^3) = 64$

であるから、64を出力する。

Sample Input 2

5
100 200 300 400 500

Sample Output 2

935740429

Solution in Rust (judge verdict: Accepted)

// ---------- begin ModInt ----------
const MOD: u32 = 998_244_353;

#[derive(Clone, Copy)]
struct ModInt(u32);

impl std::ops::Add for ModInt {
    type Output = ModInt;
    fn add(self, rhs: ModInt) -> Self::Output {
        let mut d = self.0 + rhs.0;
        if d >= MOD {
            d -= MOD;
        }
        ModInt(d)
    }
}

impl std::ops::AddAssign for ModInt {
    fn add_assign(&mut self, rhs: ModInt) {
        *self = *self + rhs;
    }
}

impl std::ops::Sub for ModInt {
    type Output = ModInt;
    fn sub(self, rhs: ModInt) -> Self::Output {
        let mut d = self.0 + MOD - rhs.0;
        if d >= MOD {
            d -= MOD;
        }
        ModInt(d)
    }
}

impl std::ops::SubAssign for ModInt {
    fn sub_assign(&mut self, rhs: ModInt) {
        *self = *self - rhs;
    }
}

impl std::ops::Mul for ModInt {
    type Output = ModInt;
    fn mul(self, rhs: ModInt) -> Self::Output {
        ModInt((self.0 as u64 * rhs.0 as u64 % MOD as u64) as u32)
    }
}

impl std::ops::MulAssign for ModInt {
    fn mul_assign(&mut self, rhs: ModInt) {
        *self = *self * rhs;
    }
}

impl std::ops::Neg for ModInt {
    type Output = ModInt;
    fn neg(self) -> Self::Output {
        ModInt(if self.0 == 0 {0} else {MOD - self.0})
    }
}

#[allow(dead_code)]
impl ModInt {
    pub fn new(n: u32) -> ModInt {
        ModInt(n % MOD)
    }
    pub fn zero() -> ModInt {
        ModInt(0)
    }
    pub fn one() -> ModInt {
        ModInt(1)
    }
    pub fn pow(self, mut n: u32) -> ModInt {
        let mut t = ModInt::one();
        let mut s = self;
        while n > 0 {
            if n & 1 == 1 {
                t *= s;
            }
            s *= s;
            n >>= 1;
        }
        t
    }
    pub fn inv(self) -> ModInt {
        self.pow(MOD - 2)
    }
    pub fn comb(n: u32, k: u32) -> ModInt {
        if k > n {
            return ModInt::zero();
        }
        let k = std::cmp::min(k, n - k);
        let mut nu = ModInt::one();
        let mut de = ModInt::one();
        for i in 0..k {
            nu *= ModInt(n - i);
            de *= ModInt(i + 1);
        }
        nu * de.inv()
    }
}

#[allow(dead_code)]
struct Precalc {
    inv: Vec<ModInt>,
    fact: Vec<ModInt>,
    ifact: Vec<ModInt>,
}

#[allow(dead_code)]
impl Precalc {
    pub fn new(n: usize) -> Precalc {
        let mut inv = vec![ModInt::one(); n + 1];
        let mut fact = vec![ModInt::one(); n + 1];
        let mut ifact = vec![ModInt::one(); n + 1];
        for i in 2..(n + 1) {
            inv[i] = -inv[MOD as usize % i] * ModInt(MOD / i as u32);
            fact[i] = fact[i - 1] * ModInt(i as u32);
            ifact[i] = ifact[i - 1] * inv[i];
        }
        Precalc {
            inv: inv,
            fact: fact,
            ifact: ifact,
        }
    }
    pub fn inv(&self, n: usize) -> ModInt {
        self.inv[n]
    }
    pub fn fact(&self, n: usize) -> ModInt {
        self.fact[n]
    }
    pub fn ifact(&self, n: usize) -> ModInt {
        self.ifact[n]
    }
    pub fn comb(&self, n: usize, k: usize) -> ModInt {
        if k > n {
            return ModInt::zero();
        }
        self.fact[n] * self.ifact[k] * self.ifact[n - k]
    }
}
// ---------- end ModInt ----------
//https://qiita.com/tanakh/items/0ba42c7ca36cd29d0ac8
macro_rules! input {
    (source = $s:expr, $($r:tt)*) => {
        let mut iter = $s.split_whitespace();
        input_inner!{iter, $($r)*}
    };
    ($($r:tt)*) => {
        let s = {
            use std::io::Read;
            let mut s = String::new();
            std::io::stdin().read_to_string(&mut s).unwrap();
            s
        };
        let mut iter = s.split_whitespace();
        input_inner!{iter, $($r)*}
    };
}

macro_rules! input_inner {
    ($iter:expr) => {};
    ($iter:expr, ) => {};
    ($iter:expr, $var:ident : $t:tt $($r:tt)*) => {
        let $var = read_value!($iter, $t);
        input_inner!{$iter $($r)*}
    };
}

macro_rules! read_value {
    ($iter:expr, ( $($t:tt),* )) => {
        ( $(read_value!($iter, $t)),* )
    };
    ($iter:expr, [ $t:tt ; $len:expr ]) => {
        (0..$len).map(|_| read_value!($iter, $t)).collect::<Vec<_>>()
    };
    ($iter:expr, chars) => {
        read_value!($iter, String).chars().collect::<Vec<char>>()
    };
    ($iter:expr, usize1) => {
        read_value!($iter, usize) - 1
    };
    ($iter:expr, $t:ty) => {
        $iter.next().unwrap().parse::<$t>().expect("Parse error")
    };
}

//

fn run() {
    input! {
        n: usize,
        x: [u32; n],
    }
    let mut ans = ModInt::zero();
    for i in 0..n {
        let x = ModInt(x[i]);
        ans += x * (x + ModInt::one()).pow(i as u32) * ModInt(2).pow((n - 1 - i) as u32);
    }
    println!("{}", ans.0);
}

fn main() {
    run();
}