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어려운 하노이 탑

시간 제한2초메모리 제한512 MB

요약
크기마다 M개씩 있는 원판을 같은 크기끼리 쌓을 수 있다는 변형 하노이 규칙 아래 최소 이동 횟수를 구한다.
난이도

보통10점 중 7점

유형
재귀, 수학, 조합론
정답자
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문제

하노이 탑은 다음 규칙을 지키면서, 첫 번째 막대기에 꽂힌 원판들을 그 순서 그대로 세 번째 막대기로 옮기는 놀이다.

  1. 한 번에 11개의 원판만 옮길 수 있다.
  2. 가장 위에 있는 원판만 이동할 수 있다.
  3. 원판 위에 자신보다 크기가 큰 원판을 올릴 수 없다. 반대로 말해서 크기가 작거나 같은 원판은 올릴 수 있다.

위 규칙에 따라 원판을 옮기려고 한다. 크기가 ii인 원판이 MM개 존재하고 각각 11번부터 MM번까지 번호가 매겨져 있다. (1≤i≤N,(1 \le i \le N, ii는 정수))

첫 번째 막대기에 원판이 크기 내림차순으로, 크기가 같다면 번호 내림차순으로 쌓여있을 때, 쌓인 순서 그대로 세 번째 막대기로 옮기기 위한 이동 횟수의 최솟값을 구하시오.

위 그림은 N=3N = 3 일 때의 모습이다.

입력

첫 번째 줄에 NN, MM이 공백으로 구분되어 주어진다.

출력

이동 횟수의 최솟값을 109+710^9 + 7로 나눈 나머지를 출력한다.

제한

  • 1≤N,M≤3×1091 \le N, M \le 3 \times 10^9

예제5

  1. 예제 1

    입력
    3 1
    
    예상 출력
    7
    
  2. 예제 2

    입력
    3 2
    
    예상 출력
    27
    
  3. 예제 3

    입력
    1 3
    
    예상 출력
    5
    
  4. 예제 4

    입력
    2 3
    
    예상 출력
    17
    
  5. 예제 5

    입력
    2147483648 2147483648
    
    예상 출력
    295977257