LG4980 【模板】Polya定理 和 BZOJ2026 宝石纪念币
题意 题目描述 给定一个$n$个点,$n$条边的环,有$n$种颜色,给每个顶点染色,问有多少种 本质不同 的染色方案,答案对$10^9+7$取模 注意本题的本质不同,定义为: 只需要不能通过旋转与别的染色方案相同 。 输入输出格式 输入格式: 第一行输入一个$t$,表示有$t$组数据 第二行开始,一共$t$行,每行一个整数$n$,意思如题所示。 输出格式: 共$t$行,每行一个数字,表示染色方案数对$10^9+7$取模后的结果 输入输出样例 输入样例#1: 复制 5 1 2 3 4 5 输出样例#1: 复制 1 3 11 70 629 说明 $$n \leq 10^9$$ $$t \leq 10^3$$ 分析 先找不动点个数公式。考虑循环移动 \(i\) 位这个置换,把珠子循环编号。由于移动后编号要重复,所以最大的编号一定是 \(\textrm{lcm}(i,m)\) 。所以一个循环里面的珠子个数就是 \(\frac{\textrm{lcm}(i,m)}{i}=\frac{n}{\gcd(i,n)}\) 。所以共有 \(\gcd(i,n)\) 个循环。因此不动点个数是 \(n^{\gcd(i,n)}\) 所以答案式为 \[ \frac 1n\sum_{i=0}^{n-1}n^{\gcd(i,n)} \\ =\frac 1n\sum_{d|n}\varphi(\frac nd)n^d