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:
$2^{2^{2^{...}}} \mod p$
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
输入输出样例
说明
对于100%的数据, $T\leq 1000 , p\leq 10^7$
分析:
一道扩展欧拉定理的题,实际上也比较接近于裸题了。但是有些细节要注意,而且有点卡常,另外空间有点小,一开始队列开大了然后MLE。。。。
Code:
1 #include<bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 const int N=1e7+7; 4 int T,n,phi[N],q[10007]; 5 bool vis[N]; 6 inline int read() 7 { 8 char ch=getchar();int num=0;bool flag=false; 9 while(ch<'0'&&ch>'0'){if(ch=='-')flag=true;ch=getchar();} 10 while(ch>='0'&&ch<='9'){num=num*10+ch-'0';ch=getchar();} 11 return flag?-num:num; 12 } 13 void ready() 14 { 15 int top=0,k;phi[1]=1; 16 for(int i=2;i<N;i++){ 17 if(!vis[i])phi[q[++top]=i]=i-1; 18 for(int j=1;j<=top&&(k=i*q[j])<N;j++){ 19 vis[k]=true; 20 if(i%q[j]) 21 phi[k]=phi[i]*(q[j]-1); 22 else { 23 phi[k]=phi[i]*q[j];break;} 24 } 25 } 26 } 27 inline int mul(int x,int y,int mod) 28 { 29 int ret=0; 30 while(y){ 31 if(y&1)ret=(ret+x)%mod; 32 y>>=1;x=(x+x)%mod;} 33 return ret; 34 } 35 inline int power(int x,int y,int mod) 36 { 37 int ret=1; 38 while(y){ 39 if(y&1)ret=mul(ret,x,mod)%mod; 40 y>>=1;x=mul(x,x,mod)%mod;} 41 return ret; 42 } 43 inline int dfs(int x) 44 { 45 if(x==1)return 0; 46 return power(2,dfs(phi[x])+phi[x],x); 47 } 48 int main() 49 { 50 T=read();ready(); 51 while(T--){ 52 n=read(); 53 printf("%d\n",dfs(n)); 54 } 55 return 0; 56 }