【2021 Multi-University 2 J】I love permutation 题解

题目大意

  给定一个 aa 和一个奇质数 pp1a<p1 \le a<p),令 bx=axmodp, x=1,2,,p1b_x=ax\bmod p,\ x=1,2,\cdots,p-1,则 bb 序列形成一个 11p1p-1 的排列,求这个排列的逆序对数量 mod2\bmod 2

  p1018p \le 10^{18}
  多测,T105T \le 10^5
  1s

题解

  排列 b1,,bnb_1,\cdots,b_n 的逆序对数量的奇偶性用这个式子表示,奇数就得到 1-1,偶数就得到 11

sign=1j<inbibj1j<inijsign=\frac{\prod_{1 \le j < i \le n}b_i-b_j}{\prod_{1\le j < i \le n}i-j}

  这是因为,分子的 (bj,bi)(b_j,b_i) 如果是正序对,那么会跟分母的 bibjb_i-b_j 约掉;如果是逆序对,那么跟分母约掉之后还会多出一个 1-1

  式子代入这题:

sign=1j<i<pbibj1j<i<pij1j<i<paiaj1j<i<pija(p1)(p2)2(ap12)1(modp)sign = \frac{\prod_{1 \le j < i <p}b_i-b_j}{\prod_{1\le j < i <p}i-j} \equiv \frac{\prod_{1 \le j < i <p}ai-aj}{\prod_{1\le j < i <p}i-j} \equiv a^{\frac{(p-1)(p-2)}{2}} \equiv \left(a^{\frac{p-1}{2}}\right)^{-1} \pmod p

  所以就只需判断 ap12a^{\frac{p-1}{2}}11 还是 1-1

代码

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#include<bits/stdc++.h>
#define fo(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
using namespace std;

typedef long long LL;

LL mul(LL a,LL b,LL n) {return(a*b-(LL)(a/(long double)n*b+1e-3)*n+n)%n;}

LL Pow(LL x,LL y,LL mo) {
LL re=1;
for(; y; y>>=1, x=mul(x,x,mo)) if (y&1) re=mul(re,x,mo);
return re;
}

int main() {
int T;
scanf("%d",&T);
while (T--) {
LL a,p;
scanf("%lld %lld",&a,&p);
printf("%d\n",(Pow(a,(p-1)>>1,p)&1)^1);
}
}