题干:
链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/317/D
来源:牛客网
小a和小b来到了一条布满了黄金的街道上。它们想要带几块黄金回去,然而这里的城管担心他们拿走的太多,于是要求小a和小b通过做一个游戏来决定最后得到的黄金的数量。
游戏规则是这样的:
假设道路长度为nn米(左端点为00,右端点为nn),同时给出一个数kk(下面会提到kk的用法)
设小a初始时的黄金数量为AA,小b初始时的黄金数量为BB
小a从11出发走向n−1n−1,小b从n−1n−1出发走向11,两人的速度均为1m/s1m/s
假设某一时刻(必须为整数)小a的位置为xx,小b的位置为yy,若gcd(n,x)=1gcd(n,x)=1且gcd(n,y)=1gcd(n,y)=1,那么小a的黄金数量AA会变为A∗kx(kg)A∗kx(kg),小b的黄金数量BB会变为B∗ky(kg)B∗ky(kg)
当小a到达n−1n−1时游戏结束
小a想知道在游戏结束时A+BA+B的值
答案对109+7109+7取模
输入描述:
一行四个整数n,k,A,Bn,k,A,B
输出描述:
输出一个整数表示答案
示例1
输入
4 2 1 1
输出
32
说明
初始时A=1,B=1A=1,B=1
第一个时刻如图所示,小a在11,小b在33,满足条件,此时A=1∗21=2,B=1∗23=8A=1∗21=2,B=1∗23=8
第二个时刻小a在22,小b在22,不满足条件
第三个时刻小a在33,小b在11,满足条件,此时A=2∗23=16,B=8∗21=16A=2∗23=16,B=8∗21=16
此时游戏结束A=2∗23=16,B=8∗21=16A=2∗23=16,B=8∗21=16
A+B=32A+B=32
示例2
输入
5 1 1 1
输出
2
备注:
保证3⩽n⩽108,1⩽A,B,k⩽10133⩽n⩽108,1⩽A,B,k⩽1013
解题报告:
这题数据减弱成1e8了,,这样就可以暴力了、、但是原先这题是1e13需要用欧拉函数相关知识。
首先知道如果gcd(x,n) = 1 则gcd(n-x,n) = 1.证明方法很多种,这里给出两种,第一种:假设gcd(n-x,n) = d ( d != 1 ) ,则和第一个条件有矛盾;第二种:因为gcd(x,n) = 1 ,所以gcd(-x,n) = 1,所以gcd(n-x,n) = 1(即gcd(a,b)=1则gcd(a+b,b)=1)。而这题中我们找到了一个比较好的条件就是x+y=n,所以条件可以化简成gcd(x,n) = 1 就行了。
求出,可以推出
(因为欧拉函数都是两两配对的,除了2这个数,而2带进去也是可以整除的,所以等号右侧一定可以除尽)最终答案就是
AC代码:
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<map>
#include<vector>
#include<set>
#include<string>
#include<cmath>
#include<cstring>
#define ll long long
#define pb push_back
#define pm make_pair
#define fi first
#define se second
using namespace std;
const int MAX = 2e5 + 5;
const ll mod = 1e9+7;
ll qpow(ll a,ll k) {
ll res = 1;
while(k) {
if(k&1) res = (res*a)%mod;
a = (a*a)%mod;
k>>=1;
}
return res;
}
ll E(ll n) {
ll res = n;
for(ll p = 2; p*p<=n; p++) {
if(n%p==0) {
res = res/p*(p-1);
while(n%p==0) n/=p;
}
}
if(n>1) res = res/n*(n-1);
return res;
}
int main()
{
ll n,k,a,b;
// cout<<E(4)<<endl;
cin>>n>>k>>a>>b;
cout << (a+b) * qpow(k,E(n)*n/2)%mod << endl;
return 0 ;
}