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A5816. 「THUSCH 2017」如果奇迹有颜色

编程题 NOI/NOI+/CTSC

题目描述

法本公司曾经是世界最大的化工企业,他们生产的染料颜色非常丰富,有清华紫,心灵黄,原谅绿,会议蓝,高级黑,北大红,相簿白等。

现在 B 君有一个由 $n$ 个区域组成的环,B 君要用 $m$ 种颜色来染这 $n$ 个区域。

B 君不希望在这 $n$ 个区域中存在连续 $m$ 个区域恰好出现所有 $m$ 个颜色。换句话说,对于任意连续 $m$ 个区域,都不能恰好出现所有 $m$ 个颜色。

如果两个方案通过旋转可以变得一模一样,那么我们认为他们是本质相同的;

但是如果两个方案需要通过翻转才能变得一模一样,我们不认为他们是本质相同的。

比如如果 $n=4, m = 4$;

我们认为 $1, 2, 3, 4$ 和 $3, 4, 1, 2$ 是本质相同的方案;

我们认为 $1, 2, 3, 4$ 和 $4, 3, 2, 1$ 是本质不同的方案;

我们认为 $1, 2, 1, 2$ 和 $2, 1, 2, 1$ 是本质相同的方案;

B 君希望知道满足条件,本质不同的方案数,输出答案对 $1000000007$ 取模。

输入格式

从标准输入读入数据。

输入一行包含两个整数 $n, m$,其中 $n$ 表示环的长度,$m$ 表示颜色数。

输出格式

输出到标准输出。

输出一行一个整数,表示答案对 $1000000007$ 取模的结果。

输入输出样例

输入 #1
6 3
输出 #1
44
输入 #2
120 6
输出 #2
615888898

说明/提示

对于 $100\%$ 的测试点, $1 \leq n \leq 1000000000, 2 \leq m \leq 7$。

<!-- BEGIN: Migrated markdown table -->

| 数据编号 | $n$ | $m$ |
|:-:|:-:|:-:|
| 1 | $1 \leq n \leq 10$ | $m = 3$ |
| 2 | $1 \leq n \leq 10$ | $m = 4$ |
| 3 | $1 \leq n \leq 10^{5}$,$n$ 是质数 | $m = 2$ |
| 4 | $1 \leq n \leq 10^{5}$,$n$ 是质数 | $m = 3$ |
| 5 | $1 \leq n \leq 10^{5}$,$n$ 是质数 | $m = 4$ |
| 6 | $1 \leq n \leq 10^{5}$,$n$ 是质数 | $m = 5$ |
| 7 | $1 \leq n \leq 10^{5}$,$n$ 是质数 | $m = 6$ |
| 8 | $1 \leq n \leq 10^{5}$,$n$ 是质数 | $m = 7$ |
| 9 | $1 \leq n \leq 10^{9}$,$n$ 是质数 | $m = 2$ |
| 10 | $1 \leq n \leq 10^{9}$,$n$ 是质数 | $m = 3$ |
| 11 | $1 \leq n \leq 10^{9}$,$n$ 是质数 | $m = 4$ |
| 12 | $1 \leq n \leq 10^{9}$,$n$ 是质数 | $m = 5$ |
| 13 | $1 \leq n \leq 10^{9}$,$n$ 是质数 | $m = 6$ |
| 14 | $1 \leq n \leq 10^{9}$,$n$ 是质数 | $m = 7$ |
| 15 | $1 \leq n \leq 10^{9}$ | $m = 2$ |
| 16 | $1 \leq n \leq 10^{9}$ | $m = 3$ |
| 17 | $1 \leq n \leq 10^{9}$ | $m = 4$ |
| 18 | $1 \leq n \leq 10^{9}$ | $m = 5$ |
| 19 | $1 \leq n \leq 10^{9}$ | $m = 6$ |
| 20 | $n = 635,643,090$ | $m = 7$ |

<!-- Migrated from original HTML table:
<table><thead>
<tr>
<th rowspan="1" style='text-align:center'>数据编号</th>
<th rowspan="1" style='text-align:center'>$n$ </th>
<th rowspan="1" style='text-align:center'>$m$ </th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>1</td>
<td rowspan="2" style='text-align:center'>$1 \leq n \leq 10$ </td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 3$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>2</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 4$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>3</td>
<td rowspan="6" style='text-align:center'>$1 \leq n \leq 10^{5}$,$n$ 是质数</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 2$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>4</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 3$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>5</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 4$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>6</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 5$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>7</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 6$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>8</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 7$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>9</td>
<td rowspan="6" style='text-align:center'>$1 \leq n \leq 10^{9}$,$n$ 是质数</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 2$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>10</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 3$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>11</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 4$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>12</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 5$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>13</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 6$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>14</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 7$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>15</td>
<td rowspan="5" style='text-align:center'>$1 \leq n \leq 10^{9}$ </td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 2$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>16</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 3$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>17</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 4$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>18</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 5$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>19</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 6$ </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>20</td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$n = 635,643,090$ </td>
<td rowspan="1" style='text-align:center'>$m = 7$ </td>
</tr>
</tbody></table>
-->

<!-- END: Migrated markdown table -->
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