#P7108. 移花接木

    ID: 6004 Type: RemoteJudge 1000ms 250MiB Tried: 0 Accepted: 0 Difficulty: 4 Uploaded By: Tags>数学贪心洛谷原创O2优化逆元洛谷月赛

移花接木

题目背景

遥远的圣地生长着一棵不为人知的灵树,或有万山之高。

但有一日,藏匿于根系的腐朽力量爆发,灵树已无法支撑往日屹立冲天的高度。

题目描述

灵树最初的形态可以看作一棵高度为 10101010{10}^{{10}^{{10}^{10}}} 的满 aa 叉树,高度定义为根结点到叶子结点之间的边数。

受腐朽力量影响,灵树只能维持高度恰好hh 的满 bb 叉树形态。为了转换至该形态,灵树有两种魔法:

  • 移花:选择一条边 uvu \to vuuvv 的父结点),移除这条边以及以 vv 为根的整棵子树
  • 接木:选择一条边 uvu \to vuuvv 的父结点)和一个结点 wwww 不能是 vv 子树中或已移除的结点),将这条边原先 uu 一端改接ww该魔法只能在根结点到 u\boldsymbol{u} 之间的边数 101010\le 10^{10^{10}} 时使用。

灵树累积的魔法力量有限,它不得不用最少次数的魔法完成转换。这是个漫长的过程,即使次数最少也会显得异常大,你只需要求出最少次数对 109+710^9 + 7 取模的结果。

输入格式

输入首行给定数据组数 TT

接下来 TT 行,每行包含三个整数 a,b,ha,b,h,表示一组数据。

输出格式

对于每组数据输出一行一个整数,表示该数据的答案对 109+710^9 + 7 取模的结果。

2
1 2 1
3 2 1

2
7

提示

【样例解释 #1】

下为 a=1a=1b=2b=2h=1h=1 时的两步转换过程,图中高度极大的冗余子树已用省略号代替。

可以证明,该数据的答案不可能低于 22


【数据规模与约定】

本题采用捆绑测试。你必须通过 Subtask 中所有的测试点才能获得该 Subtask 的分数。

  • Subtask #1 (3 points):h=0h = 0
  • Subtask #2 (4 points):a=ba = b
  • Subtask #3 (8 points):a=1a = 1
  • Subtask #4 (8 points):b=1b = 1
  • Subtask #5 (17 points):h10h \le 10
  • Subtask #6 (15 points):h106h \le 10^6,各测试点存在 a,b\overline{a},\overline{b},其数据满足 a=aa=\overline{a}b=bb=\overline{b}
  • Subtask #7 (15 points):h106h \le 10^6
  • Subtask #8 (30 points):无特殊限制。

所有测试点(样例除外)均含有 10610^6 组数据,即 T=106T = 10^6。请务必采用较快的 IO(输入/输出)方式。

对于所有的数据,保证 1a,b1091 \le a,b \le 10^90h1090 \le h \le 10^9