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問題 No.1727 [Cherry 3rd Tune] Stray
ユーザー KoDKoD
提出日時 2021-10-29 22:24:45
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 6,000 ms
コード長 5,768 bytes
コンパイル時間 2,153 ms
コンパイル使用メモリ 208,128 KB
実行使用メモリ 5,248 KB
最終ジャッジ日時 2024-10-07 11:56:33
合計ジャッジ時間 2,647 ms
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（参考情報） 		judge4 / judge2
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>

using i32 = std::int32_t;
using u32 = std::uint32_t;
using i64 = std::int64_t;
using u64 = std::uint64_t;
using isize = std::ptrdiff_t;
using usize = std::size_t;

class rep {
    struct Iter {
        usize itr;
        constexpr Iter(const usize pos) noexcept : itr(pos) {}
        constexpr void operator++() noexcept { ++itr; }
        constexpr bool operator!=(const Iter& other) const noexcept { return itr != other.itr; }
        constexpr usize operator*() const noexcept { return itr; }
    };
    const Iter first, last;

  public:
    explicit constexpr rep(const usize first, const usize last) noexcept : first(first), last(std::max(first, last)) {}
    constexpr Iter begin() const noexcept { return first; }
    constexpr Iter end() const noexcept { return last; }
};

class revrep {
    struct Iter {
        usize itr;
        constexpr Iter(const usize pos) noexcept : itr(pos) {}
        constexpr void operator++() noexcept { --itr; }
        constexpr bool operator!=(const Iter& other) const noexcept { return itr != other.itr; }
        constexpr usize operator*() const noexcept { return itr; }
    };
    const Iter first, last;

  public:
    explicit constexpr revrep(const usize first, const usize last) noexcept
        : first(last - 1), last(std::min(first, last) - 1) {}
    constexpr Iter begin() const noexcept { return first; }
    constexpr Iter end() const noexcept { return last; }
};

template <class T> constexpr T rem_euclid(T value, const T& mod) { return (value %= mod) >= 0 ? value : value + mod; }

template <class T> constexpr T totient(T x) {
    T ret = x;
    for (T i = 2; i * i <= x; ++i) {
        if (x % i == 0) {
            ret /= i;
            ret *= i - 1;
            while (x % i == 0) x /= i;
        }
    }
    if (x > 1) {
        ret /= x;
        ret *= x - 1;
    }
    return ret;
}

template <u32 MOD, std::enable_if_t<((u32)1 <= MOD and MOD <= ((u32)1 << 31))>* = nullptr> class StaticModint {
    using Mint = StaticModint;

    static inline constexpr u32 PHI = totient(MOD);
    u32 v;

  public:
    static constexpr u32 mod() noexcept { return MOD; }

    template <class T, std::enable_if_t<std::is_signed_v<T> and std::is_integral_v<T>>* = nullptr>
    static constexpr T normalize(const T x) noexcept {
        return rem_euclid<std::common_type_t<T, i64>>(x, MOD);
    }
    template <class T, std::enable_if_t<std::is_unsigned_v<T> and std::is_integral_v<T>>* = nullptr>
    static constexpr T normalize(const T x) noexcept {
        return x % MOD;
    }

    constexpr StaticModint() noexcept : v(0) {}
    template <class T> constexpr StaticModint(const T x) noexcept : v(normalize(x)) {}
    template <class T> static constexpr Mint raw(const T x) noexcept {
        Mint ret;
        ret.v = x;
        return ret;
    }

    constexpr u32 get() const noexcept { return v; }
    constexpr Mint neg() const noexcept { return raw(v == 0 ? 0 : MOD - v); }
    constexpr Mint inv() const noexcept { return pow(PHI - 1); }
    constexpr Mint pow(u64 exp) const noexcept {
        Mint ret(1), mult(*this);
        for (; exp > 0; exp >>= 1) {
            if (exp & 1) ret *= mult;
            mult *= mult;
        }
        return ret;
    }

    constexpr Mint operator-() const noexcept { return neg(); }
    constexpr Mint operator~() const noexcept { return inv(); }

    constexpr Mint operator+(const Mint& rhs) const noexcept { return Mint(*this) += rhs; }
    constexpr Mint& operator+=(const Mint& rhs) noexcept {
        if ((v += rhs.v) >= MOD) v -= MOD;
        return *this;
    }

    constexpr Mint operator-(const Mint& rhs) const noexcept { return Mint(*this) -= rhs; }
    constexpr Mint& operator-=(const Mint& rhs) noexcept {
        if (v < rhs.v) v += MOD;
        v -= rhs.v;
        return *this;
    }

    constexpr Mint operator*(const Mint& rhs) const noexcept { return Mint(*this) *= rhs; }
    constexpr Mint& operator*=(const Mint& rhs) noexcept {
        v = (u64)v * rhs.v % MOD;
        return *this;
    }

    constexpr Mint operator/(const Mint& rhs) const noexcept { return Mint(*this) /= rhs; }
    constexpr Mint& operator/=(const Mint& rhs) noexcept { return *this *= rhs.inv(); }

    constexpr bool operator==(const Mint& rhs) const noexcept { return v == rhs.v; }
    constexpr bool operator!=(const Mint& rhs) const noexcept { return v != rhs.v; }
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, const Mint& rhs) { return stream << rhs.v; }
};

using Modint1000000007 = StaticModint<1000000007>;
using Modint998244353 = StaticModint<998244353>;

template <class T> std::vector<T> divisors(const T& x) {
    std::vector<T> small, big;
    for (T i = 1; i * i <= x; ++i) {
        if (x % i == 0) {
            small.push_back(i);
            if (i * i != x) {
                big.push_back(x / i);
            }
        }
    }
    small.reserve(small.size() + big.size());
    std::copy(big.rbegin(), big.rend(), std::back_inserter(small));
    return small;
}

template <class T> using Vec = std::vector<T>;

using Fp = Modint1000000007;

void main_() {
    u32 N, C;
    std::cin >> N >> C;
    const auto div = divisors(N);
    const auto D = div.size();
    Vec<u32> cnt(D);
    Fp ans;
    for (const auto i : revrep(0, D)) {
        cnt[i] = N / div[i];
        for (const auto j : rep(i + 1, D)) {
            if (div[j] % div[i] == 0) {
                cnt[i] -= cnt[j];
            }
        }
        ans += Fp(cnt[i]) * Fp(C).pow(2 * div[i]);
    }
    ans += Fp(N) * Fp(C).pow(N);
    std::cout << ans / Fp(2 * N) << '\n';
}

int main() {
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(nullptr);
    usize cases;
    std::cin >> cases;
    while (cases--) main_();
    return 0;
}
0