CF1205E.Expected Value Again
NOI/NOI+/CTSC
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题目描述
You are given integers n, k. Let's consider the alphabet consisting of k different elements.
Let beauty f(s) of the string s be the number of indexes i, 1≤i<∣s∣, for which prefix of s of length i equals to suffix of s of length i. For example, beauty of the string abacaba equals 2, as for i=1,3 prefix and suffix of length i are equal.
Consider all words of length n in the given alphabet. Find the expected value of f(s)2 of a uniformly chosen at random word. We can show that it can be expressed as QP, where P and Q are coprime and Q isn't divided by 109+7. Output P⋅Q−1mod109+7.
给你两个整数 n 和 k。考虑由 k 个不同字符组成的字母表。
定义字符串 s 的“优美度” f(s) 为满足如下条件的下标 i 的个数:1≤i<∣s∣,且 s 的长度为 i 的前缀等于其长度为 i 的后缀。例如,字符串 abacaba 的优美度为 2,因为当 i=1 和 i=3 时,长度为 i 的前缀与后缀相等。
考虑该字母表中所有长度为 n 的字符串。求在所有这些字符串中均匀随机选取一个字符串 s 时,f(s)2 的期望值。可以证明该期望值可表示为 QP,其中 P 与 Q 互质,且 Q 不被 109+7 整除。请输出 P⋅Q−1mod109+7。
输入格式
The first and the only line contains two integers n, k (1≤n≤105, 1≤k≤109) — the length of a string and the size of alphabet respectively.
第一行且唯一一行包含两个整数 n、k(1≤n≤105,1≤k≤109),分别表示字符串的长度和字母表的大小。
输出格式
Output a single integer — P×Q−1mod109+7.
输出一个整数——P×Q−1mod109+7。
输入输出样例
输入#1
2 3
输出#1
333333336
输入#2
1 5
输出#2
0
输入#3
100 1
输出#3
9801
输入#4
10 10
输出#4
412377396
说明/提示
In the first example, there are 9 words of length 2 in alphabet of size 3 — aa, ab, ac, ba, bb, bc, ca, cb, cc. 3 of them have beauty 1 and 6 of them have beauty 0, so the average value is 31.
In the third example, there is only one such word, and it has beauty 99, so the average value is 992.
在第一个例子中,大小为 3 的字母表中长度为 2 的单词共有 9 个——即 aa、ab、ac、ba、bb、bc、ca、cb、cc。其中 3 个单词的“优美度”为 1,其余 6 个单词的“优美度”为 0,因此平均值为 31。
在第三个例子中,满足条件的单词仅有一个,其“优美度”为 99,因此平均值为 992。
输入解题思路,AI测评打分。不知道怎么写?