题目描述

小\(B\)写了一个程序,随机生成了\(n\)个正整数,分别是\(a[1]…a[n]\),他取出了其中一些数,并把它们乘起来之后模\(p\),得到了余数\(c\)。但是没过多久,小\(B\)就忘记了他选了哪些数,他想把所有可能的取数方案都找出来。

你能帮他计算一下一共有多少种取数方案吗?请把最后的方案数模\(1000000007\)后输出。

小\(B\)记得他至少取了一个数。

输入

第一行三个正整数\(n,p,c\),含义如题目所述。

接下来一行有\(n\)个正整数,表示生成的\(n\)个随机数。

输出

一行一个数,方案数模\(1000000007\)。

输入样例

2 7 2
1 2

输出样例

2

提示

数据规模与约定

  1. 对于30%的数据,\(n≤16\)。
  2. 另有30%的数据,\(p≤10000\)。
  3. 对于100%的数据,\(n≤32,p≤10^9,c≤10^9,a[i]\lt p\),其中\(p\)是质数。

思路

如果采用传统暴力搜索\(2^{32}\)肯定受不了。由于这个复杂度是由\(2\)为底,所以可以试一下Meet in mid算法。复杂度是\(O(2\times 2^{16})\),可以通过。

首先Dfs把前16个数字所有的情况存起来,我这里用的是\(HashMap\)存起来。

再利用第二次Dfs把后16个数字的情况算出来,同时找出对应的前16个数字,使得\(a \times b\mod p=c\)这里我们知道a,求b。根据费马小定理,推导可以知道

\[b=a^{p-2}\times c\mod p
\]

这里还可以用快速幂来优化。

当然有些情况需要特判。在代码里会说明。

代码

#include <iostream>
#include <tr1/unordered_map>
#include <cstdio>
using namespace std;
using namespace tr1; typedef long long ll; const int N = 33;
const ll MOD = 1e9 + 7; ll num[N]; unordered_map<ll, int> M; int n, c;
ll p; inline ll Qpow(ll a, ll n, ll mod)
{
ll ans = 1;
while (n)
{
if (n & 1)
ans = ans * a % mod;
a = a * a % mod;
n >>= 1;
}
return ans;
} void dfs1(int u, ll times)
{
if (u > n / 2)
{
M[times]++;
return;
} dfs1(u + 1, times * num[u] % p);
dfs1(u + 1, times);
} ll cnt = 0; void dfs2(int u, ll times)
{
if (u > n)
{
cnt = (cnt + M[c * Qpow(times, p - 2, p) % p]) % MOD;
return;
}
dfs2(u + 1, times * num[u] % p);
dfs2(u + 1, times);
} int main()
{
cin >> n >> p >> c;
if (c >= p) //不合理的情况
{
printf("0");
return 0;
}
for (int i = 1; i <= n; i++)
cin >> num[i];
dfs1(1, 1);
dfs2(n / 2 + 1, 1);
if (c == 1) //会把不选数统计进去
cnt--;
printf("%lld", cnt);
return 0;
}

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