Problem:
素数の性質

4 で割ると 3 あまる素数 n (11、19、23 など) には、面白い性質があります。1 以上 n 未満の自然数 (1, 2,... , n - 1) を 2 乗したものを n で割ったあまりを計算した結果を並べると、同じ数になるものがあるため、互いに異なった数の個数は、(n - 1)/2 になります。

この様にして得られた数の集合には、特別な性質があります。得られた数の集合から、互いに異なる 2 つ a と b を選んでその差を計算します。差が負になったときは、その差に n を足します。さらに結果が (n - 1)/2 より大きいときは、その差を n から引きます。

例えば、n = 11 のとき 1 と 9 の差は、1 − 9 = −8 → −8 + n = −8 + 11 = 3 になります。9 と 1 の差も 9 −1 = 8 → n − 8 = 11 − 8 = 3 で、同じ値 3 になります。この差は、円周上に 0, 1, ・・・, n - 1 を書いて、二つの数字の間の短い方の円弧を考えるとわかりやすくなります。(下図参照)

こうして得られた数の「差」は、1, 2, . . ., (n - 1)/2 のいずれかであり、同じ回数出現します。

【例】 n = 11 の時は、以下のようになります。

1 から n-1 までの数を 2 乗したものを n で割った余りを計算します。

12 = 1 → 1
22 = 4 → 4
32 = 9 → 9
42 = 16 → 5
52 = 25 → 3
62 = 36 → 3
72 = 49 → 5
82 = 64 → 9
92 = 81 → 4
102 = 100 → 1

a, b の「差」の計算

1 で得られた 1, 3, 4, 5, 9 について異なる数同士の差を計算します。

計算結果が負の場合、n = 11 を加算します。

さらに、計算結果が (n-1)/2 = 5 より大きい場合 n = 11 から減算します。

出現回数を求める

計算結果 1, 2, 3, 4, 5 の出現回数をそれぞれ数え上げます。

これらの計算結果から 1, 2, 3, 4, 5 の出現回数が 4 回であることがわかります。この性質は 4 で割ると 3 あまる素数特有の性質であり 4 で割ると 1 あまる素数ではこのようなことはおきません。このことを確認するため、10000 以下の奇数 n を入力とし、例題にあるような計算 (n で割ったあまりの 2 乗の差の頻度を求める)を実行し、その出現回数を出力するプログラムを作成してください。

Input

複数のデータセットが与えられます。各データセットとして１つの整数 n　(n ≤ 10000) が１行に与えられます。入力は 0 を１つ含む行でおわります。

Output

各データセットについて、出現頻度を以下の形式で出力してください。

剰余の平方の差が 1 である(a, b)の出現個数(整数)
剰余の平方の差が 2 である(a, b)の出現個数(整数)
:
:
剰余の平方の差が (n-1)/2 である(a, b)の出現個数(整数)

Sample Input

11
15
0

Output for the Sample Input

4
4
4
4
4
2
2
4
2
4
4
2

Solution in JAVA (judge verdict: Accepted)

import java.util.*;
import java.io.*;

public class Main {
	
	public  void solve() throws IOException{
		int n;
		while( (n = nextInt()) != 0 ){
			int[] ans = new int[n/2+1];
			Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
			for(int i = 1; i < n; i++){
				int x = i*i%n;
				set.add(x);
			}
			List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(set);
			Collections.sort(list);
			for(int i = 0; i < list.size(); i++){
				for(int j = i+1; j < list.size(); j++){
					int key = ((list.get(i)-list.get(j))+n)%n;
					key = Math.min(n-key, key);
					ans[key] += 2;
				}
			}
			for(int i = 1; i < ans.length; i++){
				writer.println(ans[i]);
			}
		}
		writer.flush();
	}
	public static void main (String args[]) throws IOException{
		new Main().run();
	}
	
	BufferedReader reader;
	StringTokenizer tokenizer;
	PrintWriter writer;
	
	public void run() throws IOException{
		try{
			reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			tokenizer = null;
			writer = new PrintWriter(System.out);
			solve();
			reader.close();
			writer.close();
		} catch (Exception e){
			e.printStackTrace();
			System.exit(1);
		}
	}
	public int nextInt() throws IOException{
		return Integer.parseInt(nextToken());
	}		
	public String nextToken() throws IOException{
		while( tokenizer == null || !tokenizer.hasMoreTokens() ){
			tokenizer = new StringTokenizer(reader.readLine());
		}
		return tokenizer.nextToken();
	}
}