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問題 No.1287 えぬけー
ユーザー ei1333333ei1333333
提出日時 2020-11-13 21:38:07
言語 C++17
(gcc 13.2.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 273 ms / 2,000 ms
コード長 4,502 bytes
コンパイル時間 2,260 ms
コンパイル使用メモリ 209,684 KB
実行使用メモリ 4,380 KB
最終ジャッジ日時 2023-09-30 02:38:03
合計ジャッジ時間 4,288 ms
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testcase_08 AC 253 ms
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

using int64 = long long;
const int mod = 1e9 + 7;
// const int mod = 998244353;

const int64 infll = (1LL << 62) - 1;
const int inf = (1 << 30) - 1;

struct IoSetup {
  IoSetup() {
    cin.tie(nullptr);
    ios::sync_with_stdio(false);
    cout << fixed << setprecision(10);
    cerr << fixed << setprecision(10);
  }
} iosetup;


template< typename T1, typename T2 >
ostream &operator<<(ostream &os, const pair< T1, T2 > &p) {
  os << p.first << " " << p.second;
  return os;
}

template< typename T1, typename T2 >
istream &operator>>(istream &is, pair< T1, T2 > &p) {
  is >> p.first >> p.second;
  return is;
}

template< typename T >
ostream &operator<<(ostream &os, const vector< T > &v) {
  for(int i = 0; i < (int) v.size(); i++) {
    os << v[i] << (i + 1 != v.size() ? " " : "");
  }
  return os;
}

template< typename T >
istream &operator>>(istream &is, vector< T > &v) {
  for(T &in : v) is >> in;
  return is;
}

template< typename T1, typename T2 >
inline bool chmax(T1 &a, T2 b) { return a < b && (a = b, true); }

template< typename T1, typename T2 >
inline bool chmin(T1 &a, T2 b) { return a > b && (a = b, true); }

template< typename T = int64 >
vector< T > make_v(size_t a) {
  return vector< T >(a);
}

template< typename T, typename... Ts >
auto make_v(size_t a, Ts... ts) {
  return vector< decltype(make_v< T >(ts...)) >(a, make_v< T >(ts...));
}

template< typename T, typename V >
typename enable_if< is_class< T >::value == 0 >::type fill_v(T &t, const V &v) {
  t = v;
}

template< typename T, typename V >
typename enable_if< is_class< T >::value != 0 >::type fill_v(T &t, const V &v) {
  for(auto &e : t) fill_v(e, v);
}

template< typename F >
struct FixPoint : F {
  FixPoint(F &&f) : F(forward< F >(f)) {}

  template< typename... Args >
  decltype(auto) operator()(Args &&... args) const {
    return F::operator()(*this, forward< Args >(args)...);
  }
};

template< typename F >
inline decltype(auto) MFP(F &&f) {
  return FixPoint< F >{forward< F >(f)};
}


long long pow(long long a, long long n, long long p) {
  long long r = 1;
  for(; n > 0; n >>= 1, a = a * a % p)if(n % 2 == 1)r = r * a % p;
  return r;
}

int cnt(long long a, long long base, long long p) {
  int ret = 0;
  while(a != 1) {
    a = pow(a, base, p);
    ++ret;
  }
  return ret;
}

long long inv(long long a, long long p) {
  a %= p;
  long long u = 1, v = 0;
  long long b = p;
  while(b > 0) {
    long long q = a / b;
    a %= b;
    u -= v * q % p;
    u = (u % p + p) % p;
    {
      u ^= v;
      v ^= u;
      u ^= v;
      a ^= b;
      b ^= a;
      a ^= b;
    }
  }
  return u < 0 ? u + p : u;
}

long long gcd(long long a, long long b) {
  return a == 0 ? b : gcd(b % a, a);
}

long long peth_root(long long a, long long p, int e, long long mod) {
  long long q = mod - 1;
  int s = 0;
  while(q % p == 0) {
    q /= p;
    ++s;
  }
  long long pe = pow(p, e, mod);
  long long ans = pow(a, ((pe - 1) * inv(q, pe) % pe * q + 1) / pe, mod);
  long long c = 2;
  while(pow(c, (mod - 1) / p, mod) == 1)
    ++c;
  c = pow(c, q, mod);
  std::map< long long, int > map;
  long long add = 1;
  int v = (int) std::sqrt((double) (s - e) * p) + 1;
  long long mul = pow(c, v * pow(p, s - 1, mod - 1) % (mod - 1), mod);
  for(int i = 0; i <= v; ++i) {
    map[add] = i;
    add = add * mul % mod;
  }
  mul = inv(pow(c, pow(p, s - 1, mod - 1), mod), mod);
  for(int i = e; i < s; ++i) {
    long long err = inv(pow(ans, pe, mod), mod) * a % mod;
    long long target = pow(err, pow(p, s - 1 - i, mod - 1), mod);
    for(int j = 0; j <= v; ++j) {
      if(map.find(target) != map.end()) {
        int x = map[target];
        ans = ans * pow(c, (j + v * x) * pow(p, i - e, mod - 1) % (mod - 1), mod) % mod;
        break;
      }
      target = target * mul % mod;
      assert(j != v);
    }
  }
  return ans;
}

long long kth_root(long long a, long long k, long long p) {
  if(k > 0 && a == 0)return 0;
  k %= p - 1;
  long long g = gcd(k, p - 1);
  if(pow(a, (p - 1) / g, p) != 1)
    return -1;
  a = pow(a, inv(k / g, (p - 1) / g), p);
  for(long long div = 2; div * div <= g; ++div) {
    int sz = 0;
    while(g % div == 0) {
      g /= div;
      ++sz;
    }
    if(sz > 0) {
      long long b = peth_root(a, div, sz, p);
      a = b;
    }
  }
  if(g > 1)
    a = peth_root(a, g, 1, p);
  return a;
}


int main() {
  int T;
  cin >> T;
  while(T--) {
    int X, K;
    cin >> X >> K;
    cout << kth_root(X, K, mod) << "\n";
  }
}
0