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#11549. 逆向背包问题

統計

为了完成数论作业,Busy Beaver 得到了 $T$ 对大素数 $p$ 和整数 $x$。对于每一对,Busy Beaver 需要从集合 $\{1, \frac{1}{2}, \frac{1}{3}, \dots, \frac{1}{5000}\}$ 中找到一个大小不超过 $S$ 的子集,使得其元素之和模 $p$ 等于 $x$。你能帮他找到这样的子集吗?

有理数 $\frac{a}{b}$ 模 $p$ 等于 $x$ 的定义为 $a \equiv bx \pmod p$。

输入格式

第一行包含两个整数 $T$ 和 $S$ ($1 \le T \le 1000, 150 \le S \le 5000$),分别表示测试用例的数量和子集的最大大小。

接下来的 $T$ 行,每行包含两个整数 $p$ 和 $x$ ($10^8 \le p \le 10^{18}, 0 \le x \le p - 1$),其中 $p$ 为素数。

输出格式

对于每个测试用例,输出一行表示答案。首先输出一个整数 $k$ ($0 \le k \le S$),表示子集的大小,随后输出 $k$ 个不同的整数 $a_1, \dots, a_k$,按升序排列 ($1 \le a_1 < a_2 < \dots < a_k \le 5000$)。

你的输出应满足 $\frac{1}{a_1} + \frac{1}{a_2} + \dots + \frac{1}{a_k} \equiv x \pmod p$。

可以证明,对于所有满足输入约束的 $p$ 和 $x$,这样的子集总是存在的。

子任务

  • (10 分) $T \le 10, p \le 10^9$。
  • (20 分) $T \le 10, p \le 10^{15}, S = 5000$。
  • (30 分) $S = 5000$。
  • (40 分) 无附加约束。

样例

样例输入 1

4 150
998244353 0
1000000007 1
1000000007 500000004
1000000007 642833014

样例输出 1

0
1 1
1 2
3 1 19 2025

说明

在第一个测试用例中,空子集的和模 $p = 998244353$ 等于 $x = 0$。

在第二个测试用例中,$\frac{1}{1} \equiv 1 \pmod{1000000007}$。

在第三个测试用例中,$\frac{1}{2} \equiv 500000004 \pmod{1000000007}$。

在第四个测试用例中,$\frac{1}{1} + \frac{1}{19} + \frac{1}{2025} \equiv 642833014 \pmod{1000000007}$。

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#1112EditorialOpenRainstopqwq is so cute!!!GotoHiotori2026-02-27 08:09:17View

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