洛谷 P4139 上帝与集合的正确用法 解题报告
P4139 上帝与集合的正确用法
题目描述
根据一些书上的记载,上帝的一次失败的创世经历是这样的:
第一天, 上帝创造了一个世界的基本元素,称做“元”。
第二天, 上帝创造了一个新的元素,称作“α”。“α”被定义为“元”构成的集合。容易发现,一共有两种不同的“α”。
第三天, 上帝又创造了一个新的元素,称作“β”。“β”被定义为“α”构成的集合。容易发现,一共有四种不同的“β”。
第四天, 上帝创造了新的元素“γ”,“γ”被定义为“β”的集合。显然,一共会有16种不同的“γ”。
如果按照这样下去,上帝创造的第四种元素将会有65536种,第五种元素将会有2^65536种。这将会是一个天文数字。
然而,上帝并没有预料到元素种类数的增长是如此的迅速。他想要让世界的元素丰富起来,因此,日复一日,年复一年,他重复地创造着新的元素……
然而不久,当上帝创造出最后一种元素“θ”时,他发现这世界的元素实在是太多了,以致于世界的容量不足,无法承受。因此在这一天,上帝毁灭了世界。
至今,上帝仍记得那次失败的创世经历,现在他想问问你,他最后一次创造的元素“θ”一共有多少种?
上帝觉得这个数字可能过于巨大而无法表示出来,因此你只需要回答这个数对p取模后的值即可。
你可以认为上帝从“α”到“θ”一共创造了\(10^9\)次元素,或\(10^{18}\)次,或者干脆∞次。
一句话题意:\(2^{2^{2^{\dots}}}\bmod p\)
输入输出格式
输入格式:
第一行一个整数\(T\),表示数据个数。
接下来\(T\)行,每行一个正整数\(p\),代表你需要取模的值
输出格式:
\(T\)行,每行一个正整数,为答案对\(p\)取模后的值
说明
对于100%的数据,\(T\le 1000,p \le 10^7\)
其实就是裸到扩展欧拉定理
先把\(\varphi(1-1e7)\)筛出来
然后递归进去求,直到某一项为0,再快速幂回来
复杂度大概是两个log的?
扩展欧拉定理
\begin{cases}
a^{b \ mod \ \varphi(p)},(a,p)=1 \\
a^b,(a,p)\not=1,b<\varphi(p) \\
a^{b \ mod \ \varphi(p)+\varphi(p)},(a,p)\not=1,b \ge \varphi(p)
\end{cases}
\ \ mod \ p
\]
Code:
#include <cstdio>
#define ll long long
const int N=1e7;
int phi[N+10],v[N+10],pri[N+10],is_pri[N+10],cnt;
void Euler()
{
for(int i=2;i<=N;i++)
{
if(!is_pri[i])
{
v[i]=i;
phi[i]=i-1;
pri[++cnt]=i;
}
for(int j=1;j<=cnt&&i*pri[j]<=N;j++)
{
if(pri[j]>v[i]) break;
is_pri[pri[j]*i]=1;
v[pri[j]*i]=pri[j];
phi[pri[j]*i]=phi[i]*(i%pri[j]?pri[j]-1:pri[j]);
}
}
}
ll quickpow(ll d,ll k,ll p)
{
ll f=1;
while(k)
{
if(k&1) f=f*d%p;
d=d*d%p;
k>>=1;
}
return f;
}
ll dfs(int p)
{
if(p==2) return 0;
return quickpow(2,dfs(phi[p])%phi[p]+(p&1?0:phi[p]),p);
}
int main()
{
Euler();
ll t,p;
scanf("%lld",&t);
while(t--)
{
scanf("%lld",&p);
printf("%lld\n",dfs(p));
}
return 0;
}
2018.9.7
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