P7496 干杯!再会!
题目背景
>酒酣之时,等待你的会是……
黛米和哥哥在一个小城镇里经营着一家小酒吧。靠着哥哥调制的多夫林酒,这间小酒吧的生意也逐渐兴隆起来。
题目描述
这家小店有 $n$ 位常驻顾客。第 $i$ 位顾客来到这家小店时都会带上一瓶美味度为 $a_i$ 的底酒和一份美味度为 $b_i$ 的调料。这些顾客会让黛米帮忙调酒。对于一瓶美味度为 $x$ 的底酒和一份美味度为 $y$ 的调料,如果黛米将它们调制在一起,就能得到一瓶美味度为 $\gcd(x,y)$ 的美酒(我们认为美味度数值越低代表酒越好喝)。
这一天,这些顾客同时来到了这家小店想要黛米帮忙调酒。然而黛米在前一天喝了太多的酒导致意识错乱了,这导致她将调料加入到了错误的底酒里。不过好在这些顾客并不在意,他们只想知道对于**所有**黛米加入调料的情况下,他们将会拿到的酒的美味度的**方差**的**和**在对 $10^9+7$ 取模意义下是多少。如果你能回答出他们的问题,那么他们会很愿意帮你支付酒钱。
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#### 简要题意:
给定 $n$ 以及两个长度为 $n$ 的序列 $a,b$。对于一个 $1$ 到 $n$ 的排列 $p$,记 $c_i=\gcd(a_i,b_{p_i})$,$\sigma(c)$ 表示序列 $c$ 中所有元素的**方差**(方差公式详见提示),求:
$$\sum\limits_{p}\sigma(c)$$
对 $10^9+7$ 取模。
输入格式
第一行一个整数 $n$,意义如上。
第二行有 $n$ 个整数,第 $i$ 个整数表示 $a_i$。
第三行有 $n$ 个整数,第 $i$ 个整数表示 $b_i$。
输出格式
一行一个整数,表示答案。
说明/提示
#### 样例一解释
+ $p=\{1,2,3\},c=\{1,2,3\},\sigma(c)=\dfrac{2}{3}$。
+ $p=\{1,3,2\},c=\{1,1,1\},\sigma(c)=0$。
+ $p=\{2,1,3\},c=\{1,1,3\},\sigma(c)=\dfrac{8}{9}$。
+ $p=\{2,3,1\},c=\{1,1,1\},\sigma(c)=0$。
+ $p=\{3,1,2\},c=\{1,1,1\},\sigma(c)=0$。
+ $p=\{3,2,1\},c=\{1,2,1\},\sigma(c)=\dfrac{2}{9}$。
总和为 $\dfrac{16}{9}$,对 $10^9+7$ 取模意义下为 $777777785$。
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#### 数据范围
**本题采用捆绑测试**。
+ Subtask 1 ( $5\%$ ):$n\leq8$。
+ Subtask 2 ( $15\%$ ):$n,a_i,b_i\leq100$。
+ Subtask 3 ( $25\%$ ):$a_i,b_i\leq10^3$。
+ Subtask 4 ( $25\%$ ):$n,a_i,b_i\leq 10^5$。
+ Subtask 5 ( $30\%$ ):无特殊限制。
对于所有数据,$2\leq n\leq 10^6,1\leq a_i,b_i\leq 10^6$。
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对于一个长度为 $n$ 的序列 $x$,方差 $\sigma(x)=\sum\limits_{i=1}^n\dfrac{1}{n}(x_i-\bar{x})^2$,其中 $\bar{x}$ 表示所有元素的平均数($\bar{x}=\dfrac{1}{n}\sum\limits_{i=1}^nx_i$)。