#P11173. 「CMOI R1」We Want To Run / Nilpotent

    ID: 10412 远端评测题 1000ms 512MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: 6 上传者: 标签>动态规划 DP数学2024洛谷原创O2优化动态规划优化图论建模线性代数

「CMOI R1」We Want To Run / Nilpotent

题目背景

54thProblem by ArCu.\small\color{white}54^{\text{th}}\text{Problem by ArCu}.

题目描述

对于 n×nn\times n 矩阵 AA,定义 f(A)f(A) 为最小的满足 Ab=OA^b=O 的正整数 bb,若不存在这样的数则 f(A)=0f(A)=0。其中 OO 是零矩阵,即所有元素都是 00 的矩阵。

给定 n,an,a,每个元素都是 [0,a)[0,a) 中整数的 n×nn\times n 矩阵有 an2a^{n^2} 种。对所有 an2a^{n^2} 种可能的矩阵 AAf(A)f(A) 之和。

答案对 202407031202407031 取模。

输入格式

一行两个整数 n,a(1n600,0<a<264)n,a(1\leq n\leq 600,0<a<2^{64})

输出格式

一行一个整数,表示你求得的答案。

输入数据 1

2 2

输出数据 1

5

输入数据 2

3 4

输出数据 2

793

输入数据 3

5 10

输出数据 3

59350891

输入数据 4

18 15932416

输出数据 4

52138206

输入数据 5

1 1

输出数据 5

1

提示

Sample 1 Explanation:\text{Sample 1 Explanation}:

注意到对于任意正整数 bb[1011]bO\begin{bmatrix}1&0\\1&1\end{bmatrix}^b\neq O,所以 f([1011])=0f\left(\begin{bmatrix}1&0\\1&1\end{bmatrix}\right)=0。而 [0010]2=O\begin{bmatrix}0&0\\1&0\end{bmatrix}^2=O,所以 f([0010])=2f\left(\begin{bmatrix}0&0\\1&0\end{bmatrix}\right)=2

一共有 24=162^4=16 种可能的矩阵。其中 f(A)f(A) 不为 00 的只有

f([0000])=1,f([0010])=f([0100])=2f\left(\begin{bmatrix}0&0\\0&0\end{bmatrix}\right)=1,f\left(\begin{bmatrix}0&0\\1&0\end{bmatrix}\right)=f\left(\begin{bmatrix}0&1\\0&0\end{bmatrix}\right)=2

答案即为 1+2+2=51+2+2=5

Details of Subtasks:\text{Details of Subtasks}:

所有数据满足 1n600,0<a<2641\leq n\leq 600,0<a<2^{64}

Subtask\text{Subtask} Special Constraints\text{Special Constraints} Score\text{Score}
11 n5,a2n\leq 5,a\leq 2 33
22 n5n\leq 5 77
33 n10n\leq 10 1010
44 n40n\leq 40 2020
55 n200n\leq 200 3030
66

Hint:202407031=13009×15559.\text{Hint}:202407031=13009\times 15559.