Problem p02793 (C++)

Buggy submission (status: Time Limit Exceeded):
#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); ++i)
using namespace std;
using ll = long long;
using P = pair<int, int>;

ll gcd(ll a, ll b) { return b ? gcd(b, a % b) : a; }
ll lcm(ll a, ll b) { return a / gcd(a, b) * b; }

map<int64_t, int> prime_factor(int64_t n) {
  map<int64_t, int> ret;
  for (int64_t i = 2; i * i <= n; i++) {
    while (n % i == 0) {
      ret[i]++;
      n /= i;
    }
  }
  if (n != 1)
    ret[n] = 1;
  return ret;
}

// auto mod int
// https://youtu.be/L8grWxBlIZ4?t=9858
// https://youtu.be/ERZuLAxZffQ?t=4807 : optimize
// https://youtu.be/8uowVvQ_-Mo?t=1329 : division
const int mod = 1000000007;
struct mint {
  ll x; // typedef long long ll;
  mint(ll x = 0) : x((x % mod + mod) % mod) {}
  mint operator-() const { return mint(-x); }
  mint &operator+=(const mint a) {
    if ((x += a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator-=(const mint a) {
    if ((x += mod - a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator*=(const mint a) {
    (x *= a.x) %= mod;
    return *this;
  }
  mint operator+(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res += a;
  }
  mint operator-(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res -= a;
  }
  mint operator*(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res *= a;
  }
  mint pow(ll t) const {
    if (!t)
      return 1;
    mint a = pow(t >> 1);
    a *= a;
    if (t & 1)
      a *= *this;
    return a;
  }

  // for prime mod
  mint inv() const { return pow(mod - 2); }
  mint &operator/=(const mint a) { return (*this) *= a.inv(); }
  mint operator/(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res /= a;
  }
};

int main() {
  ll MOD = pow(10, 9) + 7;
  int N;
  cin >> N;
  vector<ll> A(N);
  vector<map<int64_t, int>> factors(N);
  rep(i, N) cin >> A[i];
  rep(i, N) factors[i] = prime_factor(A[i]);
  map<int64_t, int> factor;
  rep(i, N) {
    map<int64_t, int> tmp = factors[i];
    for (auto itr = tmp.begin(); itr != tmp.end(); ++itr) {
      int64_t key = itr->first;
      if (factor.find(key) != factor.end()) {
        // 設定されている場合 2つのmaxを取って再設定する
        factor[key] = max(factor[key], tmp[key]);
      } else {
        // 設定されていない場合
        factor[key] = tmp[key];
      }
    }
  }
  // 最小公倍数を素因数分解した結果から答えを求める
  mint ans = 0;
  rep(i, N) {
    mint r = 1;
    map<int64_t, int> tmp = factors[i];
    for (auto itr = factor.begin(); itr != factor.end(); itr++) {
      int64_t key = itr->first;
      if (tmp.find(key) != tmp.end()) {
        // 設定されている場合 2つのmaxを取って再設定する
        r *= mint(key).pow(factor[key] - tmp[key]);
      } else {
        r *= mint(key).pow(factor[key]);
      }
    }
    ans += r;
  }
  cout << ans.x << endl;
  return 0;
}


Fixed submission:
#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); ++i)
using namespace std;
using ll = long long;
using P = pair<int, int>;

ll gcd(ll a, ll b) { return b ? gcd(b, a % b) : a; }
ll lcm(ll a, ll b) { return a / gcd(a, b) * b; }

map<int64_t, int> prime_factor(int64_t n) {
  map<int64_t, int> ret;
  for (int64_t i = 2; i * i <= n; i++) {
    while (n % i == 0) {
      ret[i]++;
      n /= i;
    }
  }
  if (n != 1)
    ret[n] = 1;
  return ret;
}

// auto mod int
// https://youtu.be/L8grWxBlIZ4?t=9858
// https://youtu.be/ERZuLAxZffQ?t=4807 : optimize
// https://youtu.be/8uowVvQ_-Mo?t=1329 : division
const int mod = 1000000007;
struct mint {
  ll x; // typedef long long ll;
  mint(ll x = 0) : x((x % mod + mod) % mod) {}
  mint operator-() const { return mint(-x); }
  mint &operator+=(const mint a) {
    if ((x += a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator-=(const mint a) {
    if ((x += mod - a.x) >= mod)
      x -= mod;
    return *this;
  }
  mint &operator*=(const mint a) {
    (x *= a.x) %= mod;
    return *this;
  }
  mint operator+(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res += a;
  }
  mint operator-(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res -= a;
  }
  mint operator*(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res *= a;
  }
  mint pow(ll t) const {
    if (!t)
      return 1;
    mint a = pow(t >> 1);
    a *= a;
    if (t & 1)
      a *= *this;
    return a;
  }

  // for prime mod
  mint inv() const { return pow(mod - 2); }
  mint &operator/=(const mint a) { return (*this) *= a.inv(); }
  mint operator/(const mint a) const {
    mint res(*this);
    return res /= a;
  }
};

int main() {
  ll MOD = pow(10, 9) + 7;
  int N;
  cin >> N;
  vector<ll> A(N);
  vector<map<int64_t, int>> factors(N);
  rep(i, N) cin >> A[i];
  rep(i, N) factors[i] = prime_factor(A[i]);
  map<int64_t, int> factor;
  rep(i, N) {
    map<int64_t, int> tmp = factors[i];
    for (auto itr = tmp.begin(); itr != tmp.end(); ++itr) {
      int64_t key = itr->first;
      if (factor.find(key) != factor.end()) {
        // 設定されている場合 2つのmaxを取って再設定する
        factor[key] = max(factor[key], tmp[key]);
      } else {
        // 設定されていない場合
        factor[key] = tmp[key];
      }
    }
  }
  // 最小公倍数を素因数分解した結果から答えを求める
  mint ans = 0;
  mint lcm = 1;
  for (auto itr = factor.begin(); itr != factor.end(); itr++) {
    int64_t key = itr->first;
    lcm *= mint(key).pow(factor[key]);
  }
  for (auto a : A) {
    ans += lcm / a;
  }
  cout << ans.x << endl;
  return 0;
}