#5193. Problem 3. Exercise

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Problem 3. Exercise

Problem 3. Exercise

USACO 2020 US Open Contest, Gold

Farmer John(又)想到了一个新的奶牛晨练方案!

如同之前,Farmer John 的 NN 头奶牛(1N1041\le N\le 10^4)站成一排。对于 1iN1\le i\le N 的每一个 ii,从左往右第 ii 头奶牛的编号为 ii。他告诉她们重复以下步骤,直到奶牛们与她们开始时的顺序相同。

  • 给定长为 NN 的一个排列 AA,奶牛们改变她们的顺序,使得在改变之前从左往右第 ii 头奶牛在改变之后为从左往右第 AiA_i 头。

例如,如果 A=(1,2,3,4,5)A=(1,2,3,4,5),那么奶牛们总共进行一步。如果 A=(2,3,1,5,4)A=(2,3,1,5,4),那么奶牛们总共进行六步。每步之后奶牛们从左往右的顺序如下:

  • 0 步:(1,2,3,4,5)(1,2,3,4,5)
  • 1 步:(3,1,2,5,4)(3,1,2,5,4)
  • 2 步:(2,3,1,4,5)(2,3,1,4,5)
  • 3 步:(1,2,3,5,4)(1,2,3,5,4)
  • 4 步:(3,1,2,4,5)(3,1,2,4,5)
  • 5 步:(2,3,1,5,4)(2,3,1,5,4)
  • 6 步:(1,2,3,4,5)(1,2,3,4,5)

求所有正整数 KK 的和,使得存在一个长为 NN 的排列,奶牛们需要进行恰好 KK 步。

由于这个数字可能非常大,输出答案模 MM 的余数(108M109+710^8\le M\le 10^9+7MM 是质数)。

输入格式(文件名:exercise.in):

输入的第一行包含 NNMM

输出格式(文件名:exercise.out):

输出一个整数。

输入样例:


5 1000000007

输出样例:


21

存在排列使得奶牛需要进行 1122334455 以及 66 步。因此,答案为 1+2+3+4+5+6=211+2+3+4+5+6=21

测试点性质: 测试点 2-5 满足 N102N\le 10^2。测试点 6-10 没有额外限制。

供题:Benjamin Qi