Description
给出一个n个元素的集合
Input
第一行一整数
Output
输出乘积是完全平方数的子集个数,结果模109+7
Sample Input
6
5
2 3 5 10 6
3
4 5 5
2
4 4
4
5 5 25 20
3
2 3 4
5
2 6 5 7 11
Sample Output
Case 1: 3
Case 2: 3
Case 3: 3
Case 4: 7
Case 5: 1
Case 6: 0
Solution
300以内的素数不多(62个),想要乘积是完全平方数,只要每个素因子的幂指数是偶数即可,将这n个元素中第
Code
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define INF 0x3f3f3f3f
#define maxn 1111
const ll mod=1e9+7;
int mark[maxn],p[maxn],res=0;
void get_prime(int n=300)
{
memset(mark,0,sizeof(mark));
for(int i=2;i<=n;i++)
if(!mark[i])
{
p[res++]=i;
for(int j=2*i;j<=n;j+=i)mark[j]=1;
}
//printf("res=%d\n",res);
}
int a[maxn][maxn];//增广矩阵
int x[maxn];//解集
bool free_x[maxn];//标记是否是不确定的变元
int gcd(int a,int b)
{
return b?gcd(b,a%b):a;
}
int lcm(int a,int b)
{
return a/gcd(a,b)*b;
}
// 高斯消元法解方程组
//-2表示有浮点数解,但无整数解
//-1表示无解
//0表示唯一解
//大于0表示无穷解,并返回自由变元的个数
//有equ个方程,var个变元
//增广矩阵行数为equ,分别为0到equ-1,列数为var+1,分别为0到var.
int Gauss(int equ,int var,int mod)
{
int i,j,k;
int max_r;//当前这列绝对值最大的行.
int col;//当前处理的列
int ta,tb;
int LCM;
int temp;
int free_x_num;
int free_index;
for(int i=0;i<=var;i++)
{
x[i]=0;
free_x[i]=true;
}
//转换为阶梯阵.
col=0;//当前处理的列
for(k=0;k<equ&&col<var;k++,col++)
{
// 枚举当前处理的行.
// 找到该col列元素绝对值最大的那行与第k行交换(为了在除法时减小误差)
max_r=k;
for(i=k+1;i<equ;i++)
{
if(abs(a[i][col])>abs(a[max_r][col])) max_r=i;
}
if(max_r!=k)
{// 与第k行交换.
for(j=k;j<var+1;j++) swap(a[k][j],a[max_r][j]);
}
if(a[k][col]==0)
{// 说明该col列第k行以下全是0了,则处理当前行的下一列.
k--;
continue;
}
for(i=k+1;i<equ;i++)
{// 枚举要删去的行.
if(a[i][col]!=0)
{
LCM=lcm(abs(a[i][col]),abs(a[k][col]));
ta=LCM/abs(a[i][col]);
tb=LCM/abs(a[k][col]);
if(a[i][col]*a[k][col]<0)tb=-tb;//异号的情况是相加
for(j=col;j<var+1;j++)
{
a[i][j]=((a[i][j]*ta-a[k][j]*tb)%mod+mod)%mod;
}
}
}
}
//无解的情况
for(i=k;i<equ;i++)
{
if(a[i][col]!=0) return -1;
}
// 无穷解的情况
if(k<var)
{
//自由变元有var-k个,即不确定的变元至少有var-k个.
for(i=k-1;i>=0;i--)
{
free_x_num=0; // 用于判断该行中的不确定的变元的个数,如果超过1个,则无法求解,它们仍然为不确定的变元.
for(j=0;j<var;j++)
{
if(a[i][j]!=0&&free_x[j]) free_x_num++,free_index=j;
}
if(free_x_num>1) continue; // 无法求解出确定的变元.
// 说明就只有一个不确定的变元free_index,那么可以求解出该变元,且该变元是确定的.
temp=a[i][var];
for(j=0;j<var;j++)
{
if(a[i][j]!=0&&j!=free_index) temp-=a[i][j]*x[j]%mod;
temp=(temp%mod+mod)%mod;
}
x[free_index]=(temp/a[i][free_index])%mod;//求出该变元.
free_x[free_index]=0;//该变元是确定的.
}
return var-k; //自由变元有var-k个.
}
//唯一解的情况
for(i=var-1;i>=0;i--)
{
temp=a[i][var];
for(j=i+1;j<var;j++)
{
if(a[i][j]!=0) temp-=a[i][j]*x[j];
temp=(temp%mod+mod)%mod;
}
while(temp%a[i][i]!=0) temp+=mod;
x[i]=(temp/a[i][i])%mod;
}
return 0;
}
int T,n,Case=1;
ll f[maxn];
int main()
{
f[0]=0;
for(int i=1;i<=1000;i++)f[i]=(2ll*f[i-1]+1)%mod;
get_prime();
scanf("%d",&T);
while(T--)
{
scanf("%d",&n);
memset(a,0,sizeof(a));
for(int i=0;i<n;i++)
{
ll t;
scanf("%lld",&t);
for(int j=0;j<res;j++)
if(t%p[j]==0)
{
int num=0;
while(t%p[j]==0)t/=p[j],num++;
a[j][i]=num%2;
}
}
int ans=Gauss(res,n,2);
//printf("ans=%d\n",ans);
printf("Case %d: %lld\n",Case++,f[ans]);
}
return 0;
}