luogu#P16351. 「Gensokyo OI Round 1」秘神之钥

「Gensokyo OI Round 1」秘神之钥

背景

::::info[引言:其之三] :::align{center} 启禁忌之门扉,窥探真相。\textbf{启禁忌之\color{green}门扉}\textbf{,窥探真相。} ::: ::::

隙间的另一侧,既没有天空,也没有大地。

普通的魔法使骑着扫帚,如同流星一般从张开的隙间飞出。「拉普拉斯之眼」 在她身后一一闭合,最后的红光熄灭,隙间悄然合拢,在阴暗而无垠的空间中消失不见。

雾雨魔理沙用双手用力摁住扫帚,随即悬停在空旷的世界的中央。

——她的下方,有一扇由数字的光环围绕着的,紧闭的巨大「门扉」。

魔理沙迅速地认出了这扇来自「秘神」的禁忌之门。想必这正是秘神设下的机关,只要顺利通过,就能够窥探到异变背后的真相。

那么当下解决异变的关键一步,自然是找到这扇门的密码,打开它,然后前往它的背后——幕后黑手的巢穴。

魔理沙低头观察着光环上数字的跳跃与变幻。对于惯于搜刮遗迹与破解机关的魔法使而言,这样的挑战可是相当吸引人的。

「破译密码什么的,我魔理沙可擅长了 DA☆ZE。」

魔理沙抬起帽沿,开始认真观察这片地下迷径的运作规律。

题目描述

原始题面

光环上写有 nn 个数字,围绕着中央的门扉形成一个圆圈。魔理沙按顺序给每一个位置编了号,分别为 1,2,,n1,2,\dots,n。最开始,ii 号位置上写了一个数字 aia_i,且 a1,,ana_1,\dots,a_n 是一个 1n1 \sim n 的排列。

最开始光环上显示的数字就是门扉的密码。然而数字的排列在接下来的 nn 秒内发生了变化:在第 ii 秒,圆环上的第 ii 个位置亮起,它两侧的数字发生了交换。

魔理沙观察到,存在某一次交换,交换的两个数一个小于它们中间的数,一个大于它们中间的数

借助这一条信息,魔理沙想知道这扇门有多少种可能的密码。

由于答案可能过大,魔理沙会告诉你一个大质数 MM,让你回答答案对 MM 取模的结果。

形式化题意

一个环上有 nn 个点,编号分别为 1,2,,n1,2,\dots,n,其中 iii+1i+1 相邻,nn11 相邻。

每个点上有一个数字,点 ii 上的数字是 pip_i,其中 {pi}\{p_i\}1n1 \sim n 的一个排列。

依次对于 i=1,2,,ni = 1,2,\dots,n,交换与点 ii 相邻的两个点上的数字。

现在给定整数 n,Mn,M,求有多少个 1n1 \sim n 的排列 {pi}\{p_i\} 满足,在进行上述交换操作的过程中:

  • 存在正整数 i{1,2,,n}i \in \{1,2,\dots,n\},设第 ii 次操作交换的两个点上的数字是 a,b(a<b)a,b (a < b),则有 a<pi<ba < p_i < b(此处的 pip_i 指交换操作过程中点 ii 上的数字)。

答案对质数 MM 取模。

输入格式

本题有多组测试数据。

第一行一个整数 TT,表示测试数据组数。

接下来 TT 行,每行两个整数 n,Mn,M,分别表示环上点数量和答案取模质数。

输出格式

TT 行,每行一个整数,表示答案。

6
4 100000007
19 100000037
318 100000039
2009 100000049
66666 100000073
114514 998244353
14
85972523
1253489
69168816
22857422
960610542

提示

样例解释

样例 #1 解释

以下是 n=4n=4 时符合要求的 1414 种排列:

  • (1,2,4,3)(1,2,4,3)
  • (1,3,4,2)(1,3,4,2)
  • (1,4,3,2)(1,4,3,2)
  • (2,1,3,4)(2,1,3,4)
  • (2,1,4,3)(2,1,4,3)
  • (2,3,4,1)(2,3,4,1)
  • (2,4,3,1)(2,4,3,1)
  • (3,1,2,4)(3,1,2,4)
  • (3,2,1,4)(3,2,1,4)
  • (3,4,1,2)(3,4,1,2)
  • (3,4,2,1)(3,4,2,1)
  • (4,1,2,3)(4,1,2,3)
  • (4,2,1,3)(4,2,1,3)
  • (4,3,1,2)(4,3,1,2)

数据范围

本题不采用捆绑测试。

测试点编号 nn \le 特殊性质
11 1010 T10T \le 10
22 2020
33 100100
44 10001000
565 \sim 6 2×1042 \times 10^4
77 10610^6 nn 为奇数
88 nn 为偶数
9109 \sim 10

此外,对于所有数据,$1 \le T \le 20, 3 \le n \le 10^6, 10^8 \le M < 10^9$,MM 是质数。