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1 篇博文 含有标签「大数运算」

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El Syzomnia

1 问题

题面描述

国际象棋是很久以前由一个印度人 Shashi 发明的,当他把该发明献给国王的时候,国王很高兴,就许诺可以给这个发明人任何他想要的奖赏。Shashi 要求以这种方式给他一些粮食:棋盘的第 1 个方格里只放 1 粒麦粒,第 2 格 q 个,第 3 格 q^2^ 个,第 4 格 q^3^ 个……,直到 n 个格子全部放满。这个奖赏最终会是什么样子的呢?Shashi 已经有算法了,请你算一算吧。

当然 Shashi 并不关心具体的数有多少了,他有一个检验你的答案是否与他心意相通的办法:把你求出的答案对 100000007 取模看看和 Shashi 算的是否一样就行了。

输入描述

本题输入具有多组样例

第一行为一个数 t (1 ≤ t ≤ 500),代表测试数据的组数。

之后的 t 行,每行两个数 q, n (1 ≤ q, n ≤ 10^18^),含义见题目描述。

输出描述

输出共 t 行,每行一个数,为你算的答案。 友情提醒:你算的答案应该比 100000007 小。

样例描述

样例输入:

3
2 1
2 2
2 3

样例输出:

1
3
7

样例解释

对于样例:

  • q = 2, n = 1 时仅有1个麦粒
  • q = 2, n = 2 时有 1 + 2 = 3 个麦粒
  • q = 2, n = 3 时有 1 + 2 + 2^2^ = 7 个麦粒

作者|cugbacm
单位|中国地质大学(北京)
代码长度限制|16 KB
时间限制|1000 ms
内存限制|256 MB

2 分析

2.1 数学抽象

该问题本质为等比数列求和问题,11 为首项,qq 为公比,nn 为项数。 需要注意:

  • 每次输入的 qq, nn 可能不同;
  • qq, nn 的范围超过 int32,需要用 int64 来存储;
  • 结果要对 100000007100000007 取模;
  • 计算过程中涉及到大数乘法,直接用 * 运算符会造成数据溢出,需要用自己设计的大数乘法模运算作为替代。