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問題 No.1728 [Cherry 3rd Tune] Bullet
コンテスト
ユーザー miyo2580
提出日時 2024-03-16 19:12:08
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 26 ms / 2,000 ms
コード長 3,646 bytes
コンパイル時間 2,439 ms
コンパイル使用メモリ 203,616 KB
最終ジャッジ日時 2025-02-20 06:57:33
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（参考情報） 		judge3 / judge5
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define repd(i,a,b) for (ll i=(a);i<(b);i++)
#define rep(i,n) repd(i,0,n)
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
template<class T> inline bool chmin(T& a, T b) { if (a > b) { a = b; return true; } return false; }
template<class T> inline bool chmax(T& a, T b) { if (a < b) { a = b; return true; } return false; }
typedef long long ll;
typedef pair<ll,ll> P;
typedef vector<ll> vec;
typedef vector<vec> Graph;
const long long INF = 1LL<<60;
const long long MOD = 1000000007;

// auto mod int
// https://youtu.be/L8grWxBlIZ4?t=9858
// https://youtu.be/ERZuLAxZffQ?t=4807 : optimize
// https://youtu.be/8uowVvQ_-Mo?t=1329 : division
const int mod = MOD;
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, mint& a) { return is >> a.x;}
ostream& operator<<(ostream& os, const mint& a) { return os << a.x;}


// Sieve of Eratosthenes
// https://youtu.be/UTVg7wzMWQc?t=2774
struct Sieve {
  int n;
  vector<int> f, primes;
  Sieve(int n=1):n(n), f(n+1) {
    f[0] = f[1] = -1;
    for (ll i = 2; i <= n; ++i) {
      if (f[i]) continue;
      primes.push_back(i);
      f[i] = i;
      for (ll j = i*i; j <= n; j += i) {
        if (!f[j]) f[j] = i;
      }
    }
  }
  bool isPrime(int x) { return f[x] == x;}
  vector<int> factorList(int x) {
    vector<int> res;
    while (x != 1) {
      res.push_back(f[x]);
      x /= f[x];
    }
    return res;
  }
  vector<P> factor(int x) {
    vector<int> fl = factorList(x);
    if (fl.size() == 0) return {};
    vector<P> res(1, P(fl[0], 0));
    for (int p : fl) {
      if (res.back().first == p) {
        res.back().second++;
      } else {
        res.emplace_back(p, 1);
      }
    }
    return res;
  }
  vector<pair<ll,int>> factor(ll x) {
    vector<pair<ll,int>> res;
    for (int p : primes) {
      int y = 0;
      while (x%p == 0) x /= p, ++y;
      if (y != 0) res.emplace_back(p,y);
    }
    if (x != 1) res.emplace_back(x,1);
    return res;
  }
}sieve(100000);

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    ll T;cin>>T;
    rep(ti,T){
        ll n,c;
        cin>>n>>c;
        mint ans=0;
        auto memo=sieve.factor(n);
        auto f=[&](ll x){
            mint add=mint(c).pow(x*2);
            ll nxt=n/x;
            mint cnt=nxt;
            for(auto[a,b]:memo){
                if(nxt%a==0){
                    cnt*=(a-1);
                    cnt/=a;
                }
            }
            add*=cnt;
            ans+=add;
            ll g=gcd(x*2,n);
            add=mint(c).pow(n);
            add*=cnt;
            ans+=add;
        };
        for(ll i=1;i*i<=n;i++){
            if(n%i)continue;
            f(i);
            if(i*i!=n)f(n/i);
        }
        ans/=n*2;
        cout<<ans<<endl;
    }
    return 0;
}
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