B. 互质回响塔

    传统题 2000ms 256MiB

互质回响塔

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题目描述

互质回响塔

梦醒了,SudoXue 发现自己被传送到了一处神秘的地方。在这里,屹立着一座被称为互质回响塔的古老装置。

塔的底座共有 nn 层,每层都镶嵌若干座星门。第 jj 号星门有 G(j)G(j) 条独立通路通往主塔核心。

星门通路数 G(j)G(j) 的定义

$$G(j)=\bigl|\{\,1\le t\le j\mid \gcd(t,j)=1\,\}\bigr|. $$

噜噜和一只羊准备向塔内注入能量以收集星尘。游戏按轮次进行:

  • ii 轮(1in1\le i\le n)注入的能量为 kik^i 单位;
  • 能量会被均匀散射到层号不大于 n/i\bigl\lfloor n/i\rfloor 的所有星门;
  • 本轮可收集的星尘等于

星尘$(i)=k^{\,i}\times\displaystyle\sum_{j=1}^{\lfloor n/i\rfloor} G(j)$

最终得分是把所有轮次获得的星尘相加,再对 M=109+7M=10^9+7 取模。SudoXue 希望知道最终得分是多少。


善良的 SudoXue 觉得上面的问题似乎有点难懂?好心的他提供了简要题面:

给定正整数 nnkk,记

F(m)=j=1mG(j)(1m).F(m)=\sum_{j=1}^{m} G(j)\qquad(1\le m).

请计算

  • 对每个 ii1in1\le i\le n)设 mi=n/im_i=\bigl\lfloor n/i\rfloor
  • Pi=kimodMP_i=k^{i}\bmod MSi=F(mi)S_i=F(m_i)
  • 总得分为
(i=1nPiSi)modM.\Bigl(\sum_{i=1}^{n} P_i\cdot S_i\Bigr)\bmod M.

输出该结果。

输入格式

一行两个正整数 nnkk

输出格式

一行一个整数,表示最终得分(对 109+710^9+7 取模)。

3 2
20

样例解释

  • 11 轮:3/1=3\lfloor 3/1\rfloor=3G(1)+G(2)+G(3)=1+1+2=4G(1)+G(2)+G(3)=1+1+2=4,星尘 =21×4=8=2^1\times4=8
  • 22 轮:3/2=1\lfloor 3/2\rfloor=1G(1)=1G(1)=1,星尘 =22×1=4=2^2\times1=4
  • 33 轮:3/3=1\lfloor 3/3\rfloor=1,星尘 =23×1=8=2^3\times1=8
8+4+8=20(mod109+7).8+4+8=20\pmod{10^9+7}.

数据规模与约定

子任务 分数占比 约束
11 20%20\% 1n105;1k1031\le n\le10^5;1\le k\le10^3
22 30%30\% 1n108;1k1061\le n\le10^8;1\le k\le10^6
33 50%50\% 1n1010;1k1091\le n\le10^{10};1\le k\le10^9

「岱陌算法杯」ROUND #3 (Div. 1 + Div. 2)

未参加
状态
已结束
规则
IOI
题目
6
开始于
2025-8-1 18:00
结束于
2025-8-8 18:00
持续时间
4.5 小时
主持人
参赛人数
28