#P7496. 干杯!再会!

    ID: 6399 Type: RemoteJudge 1500ms 256MiB Tried: 0 Accepted: 0 Difficulty: 6 Uploaded By: Tags>数学2021O2优化最大公约数,gcd莫比乌斯反演

干杯!再会!

题目背景

酒酣之时,等待你的会是……

黛米和哥哥在一个小城镇里经营着一家小酒吧。靠着哥哥调制的多夫林酒,这间小酒吧的生意也逐渐兴隆起来。

题目描述

这家小店有 nn 位常驻顾客。第 ii 位顾客来到这家小店时都会带上一瓶美味度为 aia_i 的底酒和一份美味度为 bib_i 的调料。这些顾客会让黛米帮忙调酒。对于一瓶美味度为 xx 的底酒和一份美味度为 yy 的调料,如果黛米将它们调制在一起,就能得到一瓶美味度为 gcd(x,y)\gcd(x,y) 的美酒(我们认为美味度数值越低代表酒越好喝)。

这一天,这些顾客同时来到了这家小店想要黛米帮忙调酒。然而黛米在前一天喝了太多的酒导致意识错乱了,这导致她将调料加入到了错误的底酒里。不过好在这些顾客并不在意,他们只想知道对于所有黛米加入调料的情况下,他们将会拿到的酒的美味度的方差在对 109+710^9+7 取模意义下是多少。如果你能回答出他们的问题,那么他们会很愿意帮你支付酒钱。


简要题意:

给定 nn 以及两个长度为 nn 的序列 a,ba,b。对于一个 11nn 的排列 pp,记 ci=gcd(ai,bpi)c_i=\gcd(a_i,b_{p_i})σ(c)\sigma(c) 表示序列 cc 中所有元素的方差(方差公式详见提示),求:

pσ(c)\sum\limits_{p}\sigma(c)

109+710^9+7 取模。

输入格式

第一行一个整数 nn,意义如上。

第二行有 nn 个整数,第 ii 个整数表示 aia_i

第三行有 nn 个整数,第 ii 个整数表示 bib_i

输出格式

一行一个整数,表示答案。

3
1 2 3
1 2 3

777777785
12
1 3 4 2 3 5 7 3 5 6 8 9
4 3 10 2 5 6 4 8 2 9 12 5

931089600

提示

样例一解释

  • p={1,2,3},c={1,2,3},σ(c)=23p=\{1,2,3\},c=\{1,2,3\},\sigma(c)=\dfrac{2}{3}
  • p={1,3,2},c={1,1,1},σ(c)=0p=\{1,3,2\},c=\{1,1,1\},\sigma(c)=0
  • p={2,1,3},c={1,1,3},σ(c)=89p=\{2,1,3\},c=\{1,1,3\},\sigma(c)=\dfrac{8}{9}
  • p={2,3,1},c={1,1,1},σ(c)=0p=\{2,3,1\},c=\{1,1,1\},\sigma(c)=0
  • p={3,1,2},c={1,1,1},σ(c)=0p=\{3,1,2\},c=\{1,1,1\},\sigma(c)=0
  • p={3,2,1},c={1,2,1},σ(c)=29p=\{3,2,1\},c=\{1,2,1\},\sigma(c)=\dfrac{2}{9}

总和为 169\dfrac{16}{9},对 109+710^9+7 取模意义下为 777777785777777785


数据范围

本题采用捆绑测试

  • Subtask 1 ( 5%5\% ):n8n\leq8
  • Subtask 2 ( 15%15\% ):n,ai,bi100n,a_i,b_i\leq100
  • Subtask 3 ( 25%25\% ):ai,bi103a_i,b_i\leq10^3
  • Subtask 4 ( 25%25\% ):n,ai,bi105n,a_i,b_i\leq 10^5
  • Subtask 5 ( 30%30\% ):无特殊限制。

对于所有数据,2n106,1ai,bi1062\leq n\leq 10^6,1\leq a_i,b_i\leq 10^6


对于一个长度为 nn 的序列 xx,方差 $\sigma(x)=\sum\limits_{i=1}^n\dfrac{1}{n}(x_i-\bar{x})^2$,其中 xˉ\bar{x} 表示所有元素的平均数(xˉ=1ni=1nxi\bar{x}=\dfrac{1}{n}\sum\limits_{i=1}^nx_i)。