bzoj P3884 上帝与集合的正确用法

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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:

Input

接下来T行,每行一个正整数p,代表你需要取模的值

Output

T行,每行一个正整数,为答案对p取模后的值



题面仿佛在说,无论是几个2在对同一个数取模时答案相同,

用小模数尝试下,发现:

只要这个好几个2叠起来的数比模数大,无论是几个数蝶祈来,仿佛余数都相同;

然而交上去,一发入WA

经试验发现这个“结论”只在模数小于5000时有效,好弱;

那这个题怎么做呢?

用欧拉定理(费马-欧拉定理)——

首先题目求

$$2^{2^{2^{...}}}%p$$

设k,q满足在$s^{k}·q=p$一式中q为正的奇数;

整理(破坏)这个式子

$$(2^{k}·(2^{2^{2^{...}}-k} %q))%p$$

然后$2^{k}$快速幂算

剩下$2^{2^{2^{...}}-k} % q$

mod左右互质(一偶一奇)

于是欧拉定理的一个引理

$$x^{y}==x^{y%Φ(p)}  (mod.p)$$

(条件是x⊥p)

剩下的式子变成$2^{(2^{2^{...}}-k)%φ(q)} % q$

于是这一串指数又可以递归算下去直到模数为1;

证一下这个引理

用到欧拉定理:

$$x^{Φ(p)}==1 (mod.p)$$

求证:$x^{y}==x^{y%Φ(p)}  (mod.p)$

$x^{y}%p$

$x^{y%Φ(p)} %p$

于是$x^{y}==x^{y%Φ(p)}  (mod.p)$

时间: 2024-08-09 06:34:42

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BZOJ 3884 上帝与集合的正确用法

题目:http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3884 题意:求222...modp的值,多组询问.p≤107. 题解: 考虑欧拉定理,当(a,p)=1时,a?(p)≡1(modp). 而由此可以很容易得出一个结论: 当x≥?(p)时,有 ax≡axmod?(p)+?(p)(modp) 有一种证明过程和扩展大步小步算法的消因子过程类似,不嫌麻烦可以参见AekdyCoin的文章[关于 A^x = A^(x % Phi(C) + Phi(C))

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题目大意:求2^(2^(2^(2^(2^...)))) mod p的值 SB出题人被各种乱艹系列-- 其实是某天脑洞比较大突然想算算这东西= = 然后就发现了这个好玩的性质= = 其实+∞个2看着吓人其实没啥可怕的= = #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> #define M 10001000 using namespace std; in

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