atcoder#AGC015F. [AGC015F] Kenus the Ancient Greek

[AGC015F] Kenus the Ancient Greek

配点 : 17001700

問題文

国際ユークリッドの互除法オリンピックの主催者であるけぬすくんは、 オリンピックをより面白くするため、22 数のペアに対してユークリッドの互除法を走らせたとき、反復回数ができるだけ大きくなるようなペアを探しています。

QQ 個のクエリが与えられます。ii 個目のクエリは、22 つの整数 Xi,YiX_i,Y_i で表され、 1xXi,1yYi1 \leq x \leq X_i, 1 \leq y \leq Y_i なるような (x,y)(x,y) のペアの中での、ユークリッドの互除法の反復回数の最大値と、その最大値をとるペアの個数を 109+710^9+7 で割ったあまりを求めるクエリです。

全てのクエリに答えてください。ただし、ユークリッドの互除法の反復回数とは、任意の非負整数 a,ba,b に対し、

  • (a,b)(a,b)(b,a)(b,a) の反復回数は等しい
  • (0,a)(0,a) の反復回数は 00
  • a>0a > 0 かつ aba \leq b なら、整数 p,qp,q (0q<a)(0 \leq q < a) を用いて bbb=pa+qb=pa+q と一意的に表したとき、(q,a)(q,a) の反復回数に 11 を加えた値が (a,b)(a,b) の反復回数となる

を満たすように定義されます。

制約

  • 1Q3×1051 \leq Q \leq 3 \times 10^5
  • 1Xi,Yi1018(1iQ)1 \leq X_i,Y_i \leq 10^{18}(1 \leq i \leq Q)

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

QQ

X1X_1 Y1Y_1

::

XQX_Q YQY_Q

出力

各クエリに対し、ユークリッドの互除法の反復回数の最大値と、最大値を取るペアの個数を 109+710^9+7 で割ったあまりを空白区切りで出力せよ。

3
4 4
6 10
12 11
2 4
4 1
4 7

11 つ目のクエリでは、(2,3),(3,2),(3,4),(4,3)(2,3),(3,2),(3,4),(4,3) のユークリッドの互除法の反復回数が 22 回です。33 回以上反復が必要な組はありません。

22 つ目のクエリでは、(5,8)(5,8) のユークリッドの互除法の反復回数が 44 回です。

33 つ目のクエリでは、(5,8),(8,5),(7,11),(8,11),(11,7),(11,8),(12,7)(5,8),(8,5),(7,11),(8,11),(11,7),(11,8),(12,7) のユークリッドの互除法の反復回数が 44 回です。

10
1 1
2 2
5 1000000000000000000
7 3
1 334334334334334334
23847657 23458792534
111111111 111111111
7 7
4 19
9 10
1 1
1 4
4 600000013
3 1
1 993994017
35 37447
38 2
3 6
3 9
4 2