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問題 No.2705 L to R Graph (Another ver.)
コンテスト
ユーザー zlxFTH
提出日時 2024-05-25 13:20:51
言語 C++14
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
TLE  
実行時間 -
コード長 4,654 bytes
コンパイル時間 2,076 ms
コンパイル使用メモリ 173,604 KB
実行使用メモリ 40,264 KB
最終ジャッジ日時 2024-12-20 19:47:05
合計ジャッジ時間 171,884 ms
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（参考情報） 		judge1 / judge2
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ソースコード

diff # 

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

#define debug(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)

using LL = long long;
const int N = 1e5 + 5;

struct Mod {
  LL m, p;
  void init(LL pp) {
    p = pp;
    m = (__int128(1) << 64) / p;
  }
  LL operator()(LL x) {
    return x - (__int128(x) * m >> 64) * p;
  }
} mod;

int P;

inline LL qp(LL a, LL b = P - 2) {
  LL c = 1;
  while (b) {
    if (b & 1) c = mod(c * a);
    a = mod(a * a);
    b /= 2;
  }
  return c;
}

LL fac[N], ifac[N], pn[N];
void initC(int n) {
  fac[0] = 1;
  for (int i = 1; i <= n; ++i) fac[i] = mod(fac[i - 1] * i);
  ifac[n] = qp(fac[n]);
  for (int i = n; i > 0; --i) ifac[i - 1] = mod(ifac[i] * i);
}
inline LL binom(int n, int m) {
  if (n < m || m < 0) return 0;
  return mod(mod(fac[n] * ifac[m]) * ifac[n - m]);
}

LL mu[N];
void initP(int n) {
  int m = 0;
  static LL v[N], p[N];
  mu[1] = 1;
  for (int i = 2; i <= n; ++i) {
    if (!v[i]) v[i] = i, p[++m] = i, mu[i] = -1; 
    for (int j = 1; j <= m && p[j] * i <= n; ++j) {
      v[p[j] * i] = p[j];
      if (i % p[j] == 0) {
        mu[p[j] * i] = 0;
      } else {
        mu[p[j] * i] = -mu[i];
      }
    }
  }
}

int n;
LL f[N], g[N];
vector<int> d[N];

void initD(int n) {
  for (int i = 1; i <= n; ++i) {
    for (int j = i; j <= n; j += i) {
      d[j].push_back(i);
    }
  }
}

void calcF() {
  static LL s[N];
  for (int j = 1; j < n; ++j) {
    for (int l = 1; l <= j; ++l) {
      int L = l, R = j;
      auto F = [&](int x) {
        return (j - 1) / (j / x) + 1;
      };
      while (L < R) {
        int mid = (L + R + 1) / 2;
        if (F(mid) != F(L)) R = mid - 1;
        else L = mid;
      }
      auto r = F(R);
      // cerr << j << " " << l << " " << R << " " << r << "\n";
      if (r <= n) {
        s[j] = mod(s[j] + LL(R - l + 1) * (n - r + 1));
        if (R == r) s[j] = mod(s[j] + P - 1);
      }
      l = R;
    }
  }
  for (int i = 1; i <= n; ++i) {
    s[i] = mod(s[i] + s[i - 1]);
  }
  for (int i = 0; i <= n; ++i) {
    if (!i) {
      f[i] = P - mod(LL(n) * (n - 1) / 2);
    } else {
      // for (int j = 1; j < i; ++j) {
      //   for (int l = 1; l <= n; ++l) {
      //     int x = j / l;
      //     if (!x) continue;
      //     int r = (j + x - 1) / x;
      //     if (r == l) ++r;
      //     if (r <= n && l < r) {
      //       f[i] = mod(f[i] + n - r + 1);
      //     }
      //   }
      // }
      for (int r = n; r >= 1; --r) {
        int x = (i + r - 1) / r;
        int l = (i + x - 1) / x;
        f[i] = mod(f[i] + LL(r - l + 1) * x);
        r = l;
      }
      // for (int j = 1; j <= n; ++j) {
      //   f[i] = mod(f[i] + (i + j - 1) / j);
      // }
    }
  }
  for (int i = 1; i <= n; ++i) {
    f[i] = mod(f[i] + s[i - 1]);
  }
}

void calcG() {
  vector<int> vis(n + 1);
  for (int c = 1; c <= n; ++c) {
    g[c] = mod(mod(LL(n) * (n - 1) / 2) * c);
    // BF1
    // for (int j = 1; j <= n; ++j) {
    //   if (j % c == 0) continue;
    //   int x = j % c;
    //   g[c] = mod(g[c] + c / __gcd(x, c) - 1);
    // }

    // BF2
    // vector<int> d1, d2;
    // for (int i = 1; i * i <= c; ++i) {
    //   if (c % i) continue;
    //   d1.push_back(i);
    //   if (c / i != i) d2.push_back(c / i);
    // }
    // reverse(d1.begin(), d1.end());
    // for (auto v : d2) {
    //   for (int i = v; i < c; i += v) if (vis[i] != c) {
    //     vis[i] = c;
    //     g[c] = mod(g[c] + LL(c / v - 1) * ((n - i) / c + 1));
    //   }
    // }
    // for (auto v : d1) {
    //   for (int i = v; i < c; i += v) if (vis[i] != c) {
    //     vis[i] = c;
    //     g[c] = mod(g[c] + LL(c / v - 1) * ((n - i) / c + 1));
    //   }
    // }

    auto calcg = [&](int v) {
      LL res = 0;
      for (auto i : d[c / v]) {
        if (!mu[i]) continue;
        LL var = n / v / i;
        if (mu[i] == -1) var = P - var;
        res = mod(res + var);
      }
      g[c] = mod(g[c] + (c / v - 1) * res);
    };
    for (auto i : d[c]) calcg(i);
  }
}

int main() {
  cin.tie(0)->sync_with_stdio(0);
  cin >> n >> P;
  mod.init(P);
  initC(N - 5);
  initP(N - 5);
  initD(N - 5);
  pn[0] = 1;
  for (int i = 1; i <= n; ++i) pn[i] = mod(pn[i - 1] * n);
  calcF();
  calcG();
  // calc ans
  for (int i = 1; i <= n; ++i) f[i] = mod(f[i] + f[i - 1]);
  for (int i = 1; i <= n; ++i) g[i] = mod(g[i] + g[i - 1]);
  LL ans = 0;
  for (int j = 0; j <= n; ++j) {
    LL res = mod(binom(n, j) * pn[n - j]);
    res = mod(res * fac[j]);
    // for (int i = 0; i < j; ++i) {
    //   ans = mod(ans + (f[i] + g[j - i]) * res);
    // }
    res = mod(res * ((j == 0 ? 0 : f[j - 1]) + g[j]));
    ans = mod(ans + res);
  }
  cout << ans % P << "\n";
  return 0;
}
0