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問題 No.1164 GCD Products hard
ユーザー Mister
提出日時 2020-08-18 06:20:00
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 245 ms / 2,500 ms
コード長 4,172 bytes
コンパイル時間 813 ms
コンパイル使用メモリ 75,668 KB
最終ジャッジ日時 2025-01-13 02:49:54
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ソースコード

diff # 

#include <iostream>
#include <vector>

template <int MOD>
struct ModInt {
    using lint = long long;
    int val;

    // constructor
    ModInt(lint v = 0) : val(v % MOD) {
        if (val < 0) val += MOD;
    };

    // unary operator
    ModInt operator+() const { return ModInt(val); }
    ModInt operator-() const { return ModInt(MOD - val); }
    ModInt inv() const { return this->pow(MOD - 2); }

    // arithmetic
    ModInt operator+(const ModInt& x) const { return ModInt(*this) += x; }
    ModInt operator-(const ModInt& x) const { return ModInt(*this) -= x; }
    ModInt operator*(const ModInt& x) const { return ModInt(*this) *= x; }
    ModInt operator/(const ModInt& x) const { return ModInt(*this) /= x; }
    ModInt pow(lint n) const {
        auto x = ModInt(1);
        auto b = *this;
        while (n > 0) {
            if (n & 1) x *= b;
            n >>= 1;
            b *= b;
        }
        return x;
    }

    // compound assignment
    ModInt& operator+=(const ModInt& x) {
        if ((val += x.val) >= MOD) val -= MOD;
        return *this;
    }
    ModInt& operator-=(const ModInt& x) {
        if ((val -= x.val) < 0) val += MOD;
        return *this;
    }
    ModInt& operator*=(const ModInt& x) {
        val = lint(val) * x.val % MOD;
        return *this;
    }
    ModInt& operator/=(const ModInt& x) { return *this *= x.inv(); }

    // compare
    bool operator==(const ModInt& b) const { return val == b.val; }
    bool operator!=(const ModInt& b) const { return val != b.val; }
    bool operator<(const ModInt& b) const { return val < b.val; }
    bool operator<=(const ModInt& b) const { return val <= b.val; }
    bool operator>(const ModInt& b) const { return val > b.val; }
    bool operator>=(const ModInt& b) const { return val >= b.val; }

    // I/O
    friend std::istream& operator>>(std::istream& is, ModInt& x) noexcept {
        lint v;
        is >> v;
        x = v;
        return is;
    }
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const ModInt& x) noexcept { return os << x.val; }
};

struct Prime {
    int max_n;
    std::vector<int> primes;
    std::vector<bool> isp;

    explicit Prime(int max_n)
        : max_n(max_n), isp(max_n + 1, true) {
        isp[0] = isp[1] = false;
        for (int i = 2; i * i <= max_n; ++i) {
            if (isp[i]) {
                for (int j = i; i * j <= max_n; ++j) {
                    isp[i * j] = false;
                }
            }
        }

        for (int p = 2; p <= max_n; ++p) {
            if (isp[p]) primes.push_back(p);
        }
    }

    template <class T>
    bool isprime(T n) const {
        if (n <= max_n) return isp[n];
        for (T p : primes) {
            if (p * p > n) break;
            if (n % p == 0) return false;
        }
        return true;
    }

    template <class T>
    std::vector<std::pair<T, int>> factorize(T n) const {
        std::vector<std::pair<T, int>> facts;
        for (T p : primes) {
            if (p * p > n) break;
            if (n % p != 0) continue;
            int exp = 0;
            while (n % p == 0) {
                n /= p;
                ++exp;
            }
            facts.emplace_back(p, exp);
        }
        if (n > 1) {
            facts.emplace_back(n, 1);
        }
        return facts;
    }

    template <class T>
    static std::vector<T> divisors(T n) {
        std::vector<T> ret;
        for (T p = 1; p * p <= n; ++p) {
            if (n % p != 0) continue;
            ret.push_back(p);
            if (n / p == p) continue;
            ret.push_back(n / p);
        }
        return ret;
    }
};

constexpr int MOD = 1000000007;
using mint = ModInt<MOD>;
using smint = ModInt<MOD - 1>;

using lint = long long;

void solve() {
    int l, r, n;
    std::cin >> l >> r >> n;

    auto ps = Prime(r).primes;

    mint ans = 1;
    for (auto p : ps) {
        for (lint g = p; g <= r; g *= p) {
            smint pat = smint(r / g - (l - 1) / g).pow(n);
            ans *= mint(p).pow(pat.val);
        }
    }

    std::cout << ans << "\n";
}

int main() {
    std::cin.tie(nullptr);
    std::ios::sync_with_stdio(false);

    solve();

    return 0;
}
0