洛谷 P3327 [SDOI2015]约数个数和 || Number Challenge Codeforces - 235E

https://www.luogu.org/problemnew/show/P3327

不会做。

去搜题解...为什么题解都用了一个奇怪的公式?太奇怪了啊。。。

公式是这样的:

$d(xy)=\sum_{i|x}\sum_{j|y}[(i,j)=1]$

证明:(转自:https://23613.blog.luogu.org/solution-p3327

考虑一个质因子p,设x中p的指数为a,y中p的指数为b(指质因数分解结果中指数),那么根据因数个数定理,这个质因子对式子左边的贡献(指使得答案乘上的值)是a+b+1;在式子右边,要么i中p的指数为0且j中p的指数为1~b,要么j中p的指数为0且i中p的指数为1~a,要么i和j中p的指数均为0(为了保证i,j互质),所以p的贡献是(b+a+1)。那么左右两边就相等了...

没办法了,背公式吧...找不到别的做法

答案要求的式子ans可以化为$\sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^m[(i,j)=1]{\lfloor}\frac{n}{i}{\rfloor}{\lfloor}\frac{m}{j}{\rfloor}$

反演一下,得到$ans=\sum_{k=1}^m\mu(k)\sum_{i=1}^{{\lfloor}\frac{n}{k}{\rfloor}}\sum_{j=1}^{{\lfloor}\frac{m}{k}{\rfloor}}{\lfloor}\frac{n}{ik}{\rfloor}{\lfloor}\frac{m}{jk}{\rfloor}$(不妨设n<=m)

设$f(x)=\sum_{i=1}^x{\lfloor}\frac{x}{i}{\rfloor}$,这个显然可以n*sqrt预处理出来

$ans=\sum_{k=1}^m\mu(k)f({\lfloor}\frac{n}{k}{\rfloor})f({\lfloor}\frac{m}{k}{\rfloor})$

那么原式也可以简单的在一次询问sqrt的时间内求出

本以为就这样子A掉了,结果...T飞了

不管了。。O3开开A掉

网上找了一下,有一个方法卡常数:可以发现f函数是约数个数函数的前缀和,因此可以筛出约数个数然后直接前缀和,这样预处理就是O(n)的

 1 #pragma GCC optimize(3)
 2 #include<cstdio>
 3 #include<algorithm>
 4 #include<cstring>
 5 #include<vector>
 6 using namespace std;
 7 #define fi first
 8 #define se second
 9 #define mp make_pair
10 #define pb push_back
11 typedef long long ll;
12 typedef unsigned long long ull;
13 typedef pair<int,int> pii;
14 ll prime[20100],len,ff[50100],mu[50100];
15 bool nprime[50100];
16 ll ans,n,m;
17 int main()
18 {
19     ll i,j,k,T;
20     mu[1]=1;
21     for(i=2;i<=50000;i++)
22     {
23         if(!nprime[i])    prime[++len]=i,mu[i]=-1;
24         for(j=1;j<=len&&i*prime[j]<=50000;j++)
25         {
26             nprime[i*prime[j]]=1;
27             if(i%prime[j]==0)    {mu[i*prime[j]]=0;break;}
28             else    mu[i*prime[j]]=-mu[i];
29         }
30     }
31     for(i=1;i<=50000;i++)    mu[i]+=mu[i-1];
32     for(k=1;k<=50000;k++)
33     {
34         for(i=1;i<=k;i=j+1)
35         {
36             j=min(k,k/(k/i));
37             ff[k]+=(j-i+1)*(k/i);
38         }
39     }
40     //for(i=1;i<=10;i++)    printf("%lld\n",ff[i]);
41     scanf("%lld",&T);
42     while(T--)
43     {
44         scanf("%lld%lld",&n,&m);
45         if(n>m)    swap(n,m);
46         ans=0;
47         for(i=1;i<=n;i=j+1)
48         {
49             j=min(n,min(n/(n/i),m/(m/i)));
50             ans+=(mu[j]-mu[i-1])*ff[n/i]*ff[m/i];
51         }
52         printf("%lld\n",ans);
53     }
54     return 0;
55 }

http://codeforces.com/contest/235/problem/E

是不是感觉非常像?

事实上,不仅式子像,结论也是一样的。。。好神奇啊

结论是:$d(xyz)=\sum_{i|x}\sum_{j|y}\sum_{k|z}[(i,j)=1][(j,k)=1][(i,k)=1]$

证明也是类似的;貌似可以推广到更高维(?没试过)

同样的,$ans=\sum_{i=1}^a\sum_{j=1}^b\sum_{k=1}^c[(i,j)=1][(j,k)=1][(i,k)=1]{\lfloor}\frac{a}{i}{\rfloor}{\lfloor}\frac{b}{j}{\rfloor}{\lfloor}\frac{c}{k}{\rfloor}$

耶,我又不会了,反演嘛式子推不清楚,乱搞嘛搞不出来

到网上找,发现一个技巧:如果只是要求XXX=1,用$\sum_{d|k}\mu(d)=[k=1]$去代比直接反演更方便

有了这样一个做法:

枚举i,搞出所有可能的j,k(指与i互质且在范围内),分别放入数组aj,ak

那么就需要从aj,ak内分别取一个元素x,y,如果(x,y)==1则可以计算贡献

也就是要计算$\sum_{j{\in}aj}\sum_{k{\in}ak}[(j,k)=1]{\lfloor}\frac{b}{j}{\rfloor}{\lfloor}\frac{c}{k}{\rfloor}=\sum_{j{\in}aj}\sum_{k{\in}ak}\sum_{d|(j,k)}\mu(d){\lfloor}\frac{b}{j}{\rfloor}{\lfloor}\frac{c}{k}{\rfloor}$

考虑对每一个d统计贡献,复杂度n^2*log

 1 #include<cstdio>
 2 #include<algorithm>
 3 #include<cstring>
 4 #include<vector>
 5 using namespace std;
 6 #define fi first
 7 #define se second
 8 #define mp make_pair
 9 #define pb push_back
10 typedef long long ll;
11 typedef unsigned long long ull;
12 typedef pair<int,int> pii;
13 int prime[2010],len,mu[2010];
14 bool nprime[2010];
15 int a,b,c,mm;
16 unsigned ans,a1,n1,n2;
17 bool aj[2010],ak[2010];
18 int main()
19 {
20     int i,j,k,d;
21     mu[1]=1;
22     for(i=2;i<=2000;i++)
23     {
24         if(!nprime[i])    prime[++len]=i,mu[i]=-1;
25         for(j=1;j<=len&&i*prime[j]<=2000;j++)
26         {
27             nprime[i*prime[j]]=1;
28             if(i%prime[j]==0)    {mu[i*prime[j]]=0;break;}
29             else    mu[i*prime[j]]=-mu[i];
30         }
31     }
32     scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
33     mm=max({a,b,c});
34     for(i=1;i<=a;i++)
35     {
36         a1=0;
37         for(j=1;j<=b;j++)
38             aj[j]=(__gcd(i,j)==1);
39         for(k=1;k<=c;k++)
40             ak[k]=(__gcd(i,k)==1);
41         for(d=1;d<=mm;d++)
42         {
43             n1=n2=0;
44             for(j=d;j<=b;j+=d)
45                 n1+=aj[j]*(b/j);
46             for(k=d;k<=c;k+=d)
47                 n2+=ak[k]*(c/k);
48             a1+=n1*n2*mu[d];
49         }
50         ans+=a1*(a/i);
51     }
52     printf("%u",ans%1073741824);
53     return 0;
54 }

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