小C有一个集合S,里面的元素都是小于M的非负整数。他用程序编写了一个数列生成器,可以生成一个长度为N的数列,数列中的每个数都属于集合S。
小C用这个生成器生成了许多这样的数列。但是小C有一个问题需要你的帮助:给定整数x,求所有可以生成出的,且满足数列中所有数的乘积mod M的值等于x的不同的数列的有多少个。小C认为,两个数列{Ai}和{Bi}不同,当且仅当至少存在一个整数i,满足Ai≠Bi。另外,小C认为这个问题的答案可能很大,因此他只需要你帮助他求出答案mod 1004535809的值就可以了。
一行,四个整数,N、M、x、|S|,其中|S|为集合S中元素个数。第二行,|S|个整数,表示集合S中的所有元素。
一行,一个整数,表示你求出的种类数mod 1004535809的值。
对于全部的数据,1<=N<=109,3<=M<=8000,M为质数,1<=x<=M-1,输入数据保证集合S中元素不重复
题意:有多少长为n的序列序列中每个元素属于S且乘积mod M=x
这道题太强啦
首先,发现m是一个质数,我们可以把乘法简化成加法
m的原根为g,让Si中元素取以g为底对模m的离散对数,记为ind[i]
因为g0,1,...,m-1 (mod m) 互不相同,所以可以把[1,m-1]的数字表示出来,并且它的取值为[0,m-2]
离散对数也满足一些类似对数的性质,如ind(ab)=ind(a)+ind(b) (mod m-1) 证明的话我从网上随便找了个课件
然后乘法就变成加法啦!
变成加法是为了用生成函数
这是一个可重集的组合问题,我们构造一个生成函数A(x) a[ind[si]]=1,这样如果选择si次数就会加上ind[si]
AN的ind[x]项系数就是答案啦
如何计算呢?
因为这是模意义下的乘法,所以要用NNT
然后注意要求的是ind[si]加起来mod(m-1) = ind[x],所以乘法结束时需要把>m-1的加到mod (m-1) 上并清零
然后用多项式快速幂,单位元就是a[0]=1
注意别把语句放错位置以及别传错参数......
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=1e5+5;
inline int read(){
char c=getchar();int x=0,f=1;
while(c<‘0‘||c>‘9‘){if(c==‘-‘)f=-1;c=getchar();}
while(c>=‘0‘&&c<=‘9‘){x=x*10+c-‘0‘;c=getchar();}
return x*f;
}
int n,m,x,S;
ll A[N],ans[N];
ll P=1004535809,MOD=P;
ll Pow(ll a,ll b,ll MOD){
ll ans=1;
for(;b;b>>=1,a=a*a%MOD)
if(b&1) ans=ans*a%MOD;
return ans;
}
ll PrimitiveRoot(ll p){
if(p==2) return 1;
for(ll g=2;g<p;g++){
bool flag=1;ll m=sqrt(p);
for(ll i=2;i<=m;i++) if((p-1)%i==0)
if(Pow(g,(p-1)/i,p)==1) {flag=0;break;}
if(flag) return g;
}
return 0;
}
int ind[N];
void iniInd(){
int g=PrimitiveRoot(m),a=1;
for(int i=0;i<m-1;i++,a=a*g%m) ind[a]=i;
}
struct NumberTheoreticTransform{
int n,rev[N];
ll g;
void ini(int m){
n=1;
while(n<m) n<<=1;
int k=0;
while((1<<k)<n) k++;
for(int i=0;i<n;i++){
int t=0;
for(int j=0;j<k;j++) if(i&(1<<j)) t|=(1<<(k-j-1));
rev[i]=t;
}
g=3;
}
void DFT(ll *a,int flag){
for(int i=0;i<n;i++) if(i<rev[i]) swap(a[i],a[rev[i]]);
for(int l=2;l<=n;l<<=1){
int m=l>>1;
ll wn=Pow(g,flag==1?(P-1)/l:P-1-(P-1)/l,P);
for(ll *p=a;p!=a+n;p+=l){
ll w=1;
for(int k=0;k<m;k++){
ll t=w*p[k+m]%P;
p[k+m]=(p[k]-t+P)%P;
p[k]=(p[k]+t)%P;
w=w*wn%P;
}
}
}
if(flag==-1){
ll inv=Pow(n,P-2,P);;
for(int i=0;i<n;i++) a[i]=a[i]*inv%P;
}
}
void SQR(ll *A){
DFT(A,1);
for(int i=0;i<n;i++) A[i]=A[i]*A[i]%MOD;
DFT(A,-1);
for(int i=0;i<=m-2;i++)
A[i]=(A[i]+A[i+m-1])%MOD,A[i+m-1]=0;
}
ll C[N];
void MUL(ll *A,ll *B){
for(int i=0;i<n;i++) C[i]=B[i];
DFT(A,1);DFT(C,1);
for(int i=0;i<n;i++) A[i]=A[i]*C[i]%MOD;
DFT(A,-1);
for(int i=0;i<=m-2;i++)
A[i]=(A[i]+A[i+m-1])%MOD,A[i+m-1]=0;
}
void PowPoly(ll *A,int b,ll *ans){
ans[0]=1;
for(;b;b>>=1,SQR(A))
if(b&1) MUL(ans,A);
}
}fft;
int main(){
freopen("in","r",stdin);
n=read();m=read();x=read();S=read();
fft.ini(m+m);
iniInd();
for(int i=1;i<=S;i++){
int x=read();
if(x) A[ind[x]]=1;
}
fft.PowPoly(A,n,ans);
printf("%lld",ans[ind[x]]);
}