BZOJ 3309 DZY Loves Math
发布日期:2021-05-04 16:55:08
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分类:技术文章
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题解
莫比乌斯反演
∑ i = 1 n ∑ j = 1 m f ( gcd ( i , j ) ) = ∑ T = 1 min ( n , m ) ⌊ n T ⌋ ⌊ m T ⌋ ∑ d ∣ T μ ( T d ) f ( d ) \begin{aligned} & \sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^m f(\gcd(i,j))\\ = & \sum_{T=1}^{\min(n,m)}\lfloor\frac{n}{T}\rfloor\lfloor\frac{m}{T}\rfloor\sum_{d|T}\mu(\frac{T}{d})f(d) \end{aligned} =i=1∑nj=1∑mf(gcd(i,j))T=1∑min(n,m)⌊Tn⌋⌊Tm⌋d∣T∑μ(dT)f(d) 发现后面可以线筛,记录 l o w low low代表最小的质因子的次数, n u m num num代表除了最小质因子以外的数是多少,由于每个数只会被最小质因子筛一次,因此上面两个可以很方便的求出。记
g ( T ) = ∑ d ∣ T μ ( T d ) f ( d ) g(T)=\sum_{d|T}\mu(\frac{T}{d})f(d) g(T)=d∣T∑μ(dT)f(d) 考虑 d = ∏ i = 1 k p i a i T = ∏ i = 1 k p i b i d=\prod_{i=1}^k p_i^{a_i}\\ T=\prod_{i=1}^k p_i^{b_i} d=i=1∏kpiaiT=i=1∏kpibi 由于有一个莫比乌斯函数,因此 ∀ i , b i − 1 ≤ a i ≤ b i \forall i,b_{i-1}\leq a_i\leq b_i ∀i,bi−1≤ai≤bi。假设 ∃ i , j , b j < b i ( i ̸ = j ) \exists i,j,b_j<b_i(i\not= j) ∃i,j,bj<bi(i̸=j),那么对于 a i a_i ai无论是 b i b_i bi还是 b i − 1 b_i-1 bi−1,对 f f f值没有任何影响,而对 μ \mu μ值是 − 1 -1 −1和 1 1 1的区别,因此此时 g ( T ) = 0 g(T)=0 g(T)=0。
否则,存在一个特殊情况
d = ∏ i = 1 k p i b i − 1 d=\prod_{i=1}^k p_i^{b_i-1} d=i=1∏kpibi−1 此时 μ ( T d ) f ( d ) = ( − 1 ) k ( b − 1 ) \mu(\frac{T}{d})f(d)=(-1)^k(b-1) μ(dT)f(d)=(−1)k(b−1),而对应的情况是 μ ( T d ′ ) f ( d ′ ) = ( − 1 ) k − 1 b \mu(\frac{T}{d'})f(d')=(-1)^{k-1}b μ(d′T)f(d′)=(−1)k−1b,因此 g ( T ) = ( − 1 ) k + 1 g(T)=(-1)^{k+1} g(T)=(−1)k+1 这个可以通过 n u m num num数组实现转移。代码
#include#include int read(){ int x=0,f=1; char ch=getchar(); while((ch<'0')||(ch>'9')) { if(ch=='-') { f=-f; } ch=getchar(); } while((ch>='0')&&(ch<='9')) { x=x*10+ch-'0'; ch=getchar(); } return x*f;}const int maxn=10000000;int p[maxn+10],prime[maxn+10],cnt,low[maxn+10],num[maxn+10],f[maxn+10];int getprime(){ p[1]=num[1]=1; low[1]=f[1]=0; for(int i=2; i<=maxn; ++i) { if(!p[i]) { prime[++cnt]=i; low[i]=num[i]=f[i]=1; } for(int j=1; (j<=cnt)&&(i*prime[j]<=maxn); ++j) { int x=i*prime[j]; p[x]=1; if(i%prime[j]==0) { low[x]=low[i]+1; num[x]=num[i]; if(num[x]==1) { f[x]=1; } else { f[x]=(low[x]==low[num[x]])?-f[num[x]]:0; } break; } low[x]=1; num[x]=i; f[x]=(low[x]==low[i])?-f[i]:0; } } for(int i=2; i<=maxn; ++i) { f[i]+=f[i-1]; } return 0;}int T,n,m;int main(){ getprime(); T=read(); while(T--) { n=read(); m=read(); long long ans=0; for(int l=1,r; l<=std::min(n,m); l=r+1) { r=std::min(n/(n/l),m/(m/l)); ans+=1ll*(f[r]-f[l-1])*(n/l)*(m/l); } printf("%lld\n",ans); } return 0;}
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[***.219.124.196]2024年04月17日 12时42分07秒
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