题意:求\(\prod^n_{i=1}\prod^m_{j=1}fib[gcd(i,j)],fib[1]=fib[2]=1\)
\(T\)组数组\(n,m\in[1,1e6],T\in[1,1e3]\)
SOL:
易得\(ans=\prod^n_{g=1}fib(g)^{S(n/g,m/g)}\)
\(S(n,m)=\sum^n_{i=1}\sum^m_{j=1}[gcd(i,j)]==1=\sum^n_{d=1}\mu(d)(n/d)(m/d)\)
默认\(n<=m\)
注意:
- 结合2个式子一起
- 新建变量代替乘积,设\(T=gd\)
\(ans=\prod^n_{T=1}(\prod_{g|T}fib(g)^{\mu(\frac{T}{g})})^{(n/T)(m/T)}\)
加上预处理即可
时间复杂度\(O(nlog_n+T\sqrt nlog_n)\)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
inline int read(){
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(!isdigit(c)){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
while(isdigit(c)){x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48);c=getchar();}
return f==1?x:-x;
}
#define ll long long
const int N=1e6+4,mod=1e9+7;
inline int ksm(int x,ll r){
int ret=1;
for(int i=0;(1ll<<i)<=r;i++){
if((r>>i)&1)ret=(ll)ret*x%mod;
x=(ll)x*x%mod;
}
return ret;
}
int n,m,mu[N],pri[N],b[N],fib[N],s[N],cnt,ans;
inline void pre(){
mu[1]=1;
for(int i=2;i<N;i++){
if(!b[i]){pri[++cnt]=i;mu[i]=-1;}
for(int j=1;j<=cnt&&i*pri[j]<N;j++){
b[i*pri[j]]=1;
if(i%pri[j])mu[i*pri[j]]=-mu[i];
else{
mu[i*pri[j]]=0;
break;
}
}
}
for(int i=0;i<N;i++)s[i]=1;
fib[1]=fib[2]=1;
for(int i=3;i<N;i++)fib[i]=(fib[i-1]+fib[i-2])%mod;
for(int i=1,inv;i<N;i++){
inv=ksm(fib[i],mod-2);
for(int j=i;j<N;j+=i)
if(mu[j/i]==1)s[j]=(ll)s[j]*fib[i]%mod;
else if(mu[j/i]==-1)s[j]=(ll)s[j]*inv%mod;
}
for(int i=2;i<N;i++)s[i]=(ll)s[i]*s[i-1]%mod;
}
int main(){
pre();
int T=read();
while(T--){
n=read();m=read();
if(n>m)n^=m^=n^=m;
ans=1;
for(int l=1,r;l<=n;l=r+1){
r=min(n/(n/l),m/(m/l));
ans=(ll)ans*ksm((ll)s[r]*ksm(s[l-1],mod-2)%mod,(ll)(n/l)*(m/l))%mod;
}
cout<<ans<<"\n";
}
return (0-0);
}