Problem p02685 (C++) — buggy submission, verdict: Time Limit Exceeded

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

using ll = long long;
using P = pair<int, int>;

const int mod = 998244353;
struct mint {
  ll x; // typedef long long ll;
  mint(ll x = 0) : x((x % mod + mod) % mod) {}
  mint operator-() const { return mint(-x); }
  mint &operator+=(const mint a) {
    if ((x += a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator-=(const mint a) {
    if ((x += mod - a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator*=(const mint a) {
    (x *= a.x) %= mod;
    return *this;
  }
  mint operator+(const mint a) const { return mint(*this) += a; }
  mint operator-(const mint a) const { return mint(*this) -= a; }
  mint operator*(const mint a) const { return mint(*this) *= a; }
  mint pow(ll t) const {
    if (!t)
      return 1;
    mint a = pow(t >> 1);
    a *= a;
    if (t & 1)
      a *= *this;
    return a;
  }

  // for prime mod
  mint inv() const { return pow(mod - 2); }
  mint &operator/=(const mint a) { return *this *= a.inv(); }
  mint operator/(const mint a) const { return mint(*this) /= a; }
};
istream &operator>>(istream &is, const mint &a) { return is >> a.x; }
ostream &operator<<(ostream &os, const mint &a) { return os << a.x; }

mint combination(int a, int b) {
  mint ans = 1;
  if (a - b > b) {
    b = a - b;
  }
  for (int i = a; i > b; i--) {
    ans *= i;
  }
  for (int i = a - b; i > 0; i--) {
    ans /= i;
  }
  return ans;
}

int main() {
  int n, m, k;
  cin >> n >> m >> k;

  mint ans = 0;
  mint mm = m;
  mint mm1 = m - 1;
  mint p = mm * mm1.pow(n - 1 - k);
  mint c = combination(n - 1, k);
  for (int i = k; i >= 0; i--) {
    ans += p * c;
    p *= mm1;
    c *= i;
    c /= (n - 1 - i + 1);
  }

  cout << ans << endl;
}


Error: TLE

Fixed submission:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

using ll = long long;
using P = pair<int, int>;

const int mod = 998244353;
struct mint {
  ll x; // typedef long long ll;
  mint(ll x = 0) : x((x % mod + mod) % mod) {}
  mint operator-() const { return mint(-x); }
  mint &operator+=(const mint a) {
    if ((x += a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator-=(const mint a) {
    if ((x += mod - a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator*=(const mint a) {
    (x *= a.x) %= mod;
    return *this;
  }
  mint operator+(const mint a) const { return mint(*this) += a; }
  mint operator-(const mint a) const { return mint(*this) -= a; }
  mint operator*(const mint a) const { return mint(*this) *= a; }
  mint pow(ll t) const {
    if (!t)
      return 1;
    mint a = pow(t >> 1);
    a *= a;
    if (t & 1)
      a *= *this;
    return a;
  }

  // for prime mod
  mint inv() const { return pow(mod - 2); }
  mint &operator/=(const mint a) { return *this *= a.inv(); }
  mint operator/(const mint a) const { return mint(*this) /= a; }
};
istream &operator>>(istream &is, const mint &a) { return is >> a.x; }
ostream &operator<<(ostream &os, const mint &a) { return os << a.x; }

mint combination(int a, int b) {
  mint ans = 1;
  if (a - b > b) {
    b = a - b;
  }
  for (int i = a; i > b; i--) {
    ans *= i;
  }
  for (int i = a - b; i > 0; i--) {
    ans /= i;
  }
  return ans;
}

int main() {
  int n, m, k;
  cin >> n >> m >> k;

  mint ans = 0;
  mint mm = m;
  mint mm1 = m - 1;
  for (int i = 0; i <= k; i++) {
    ans += mm * mm1.pow(n - 1 - i) * combination(n - 1, i);
  }

  cout << ans << endl;
}