若$aleq 1000$,则整个$f$数列会形成$O(a)$段公差为$a$的等差数列。
否则$a^{-1}leq 1000$,设$ai+b=f(i)$,那么有$i=a^{-1}f(i)-ba^{-1}$。
交换$i$和$f(i)$的地位,这将形成$O(a^{-1})$段公差为$a^{-1}$的等差数列。
暴力枚举两个等差数列,然后$O(1)$计算逆序对个数即可。
时间复杂度$O(min(a,a^{-1})^2)$。
#include<cstdio> typedef long long ll; int n,m,lim,a,b,i,j,cnt;ll ans; struct E{int s,l;}e[3000]; int pow(int a,int b){int t=1;for(;b;b>>=1,a=1LL*a*a%m)if(b&1)t=1LL*t*a%m;return t;} void add(int s,int l){ if(lim){ if(s>lim)return; if(!s){ s+=a,l--; if(s>lim||l<0)return; } int t=(lim-s)/a; if(l>t)l=t; } e[++cnt].s=s;e[cnt].l=l; } inline ll cal(const E&A,const E&B){ int L=(B.s-A.s)/a; if(L<0)L=0; while(1LL*a*L+A.s<=B.s)L++; if(L>A.l)return 0; int F=(a*L+A.s-B.s)/a; while(1LL*a*(F+1)+B.s<a*L+A.s)F++; if(F>B.l)F=B.l; F++; int R=(a*B.l+B.s-A.s)/a; if(R<0)R=0; while(1LL*a*R+A.s<=a*B.l+B.s)R++; if(R>A.l)R=A.l; int G=(a*R+A.s-B.s)/a; while(1LL*a*(G+1)+B.s<a*R+A.s)G++; if(G>B.l)G=B.l; G++; return 1LL*(F+G)*(R-L+1)/2+1LL*G*(A.l-R); } int main(){ scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&a,&b); if(a>1000)a=pow(a,m-2),b=1LL*(m-b)*a%m,lim=n,n=m-1; if(lim)add(b,0); while(n){ b=(b+a)%m; i=(m-b-1)/a; while(1LL*a*(i+1)+b<m)i++; if(i>=n)i=n-1; add(b,i); n-=i+1; b=(1LL*a*i+b)%m; } for(i=1;i<=cnt;i++)for(j=i+1;j<=cnt;j++)ans+=cal(e[i],e[j]); return printf("%lld",ans),0; }