五校联考 running (欧拉函数)

题面

\(solution:\)

讲真吧,这道题真的出得,嗯,太恐怖了。考场上这道题真的把我看懵了,这道题以前是见过的,但欧拉函数?我学过吗?一道容斥都要超时的题目,我都要为我自己点根香了,拿着gcd一顿乱搞,果然搞出了个0分。不得不承认博主的数学真的太渣了,但这道题的解题思路真的太妙了(因为渣所以必须学习!)。

首先,一个必须要知道的东西,操场是环形的(即 \((mod\) \(n)\) 意义下的)。若第\(k\)个格子可以被第\(i\)个同学踩到,那么必定存在一个\(x\) 使\(x*a_i\)\((mod\) \(n)\)之后等于\(k\) !而这也就相当于:存在一对 \(x\)\(y\) 使得 \(x*a_i-y*n=k\)

而这也就牵扯到我们整除的一些性质了,要满足上面这个式子有整数解,充要条件是 \((a_i,n)|k\) 也就是说所有能被\((a_i,n)\) 整除的格子都可以被第\(i\)位同学踩到!!!可是这样的话,有可能一个格子会被多个同学踩到,我们怎么去重呢?

我们发现产生重复的原因是我们的充要条件即 \((a_i,n)|k (i\in m)\) ,有可能存在多个$i \(能使条件成立,并存在多个\)i\(使它们的\)(a_i,n)$ 存在公因数,然后我们考虑如何让重复的情况只出现一次:就是枚举\(n\)的约数(把\((a_i,n)\)所有可能的值枚举一遍),枚举并判断它是否有贡献之后我们不算存在多少\(k\)可以整除它,我们只算有多少\((k,n)\)能等于它。(因为我们枚举的\(n\)的约数会包括它的倍数,当下我们只算好它的贡献!)

我们把枚举的约数定为\(d\),那我们就只要求有多少个\(k\),使\((k,n)=d\),也就是求有多少个\(k\),使\((\frac{k}{d} ,\frac{n}{d})=1\)也就是求欧拉函数了。

\(code:\)

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<iomanip>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<queue>
#include<map>
#include<set>

#define ll long long
#define db double
#define inf 0x7fffffff
#define rg register int

using namespace std;

int n,m,top,ans;
int a[55];
int b[100005];

inline int qr(){
    char ch;
    while((ch=getchar())<'0'||ch>'9');
    int res=ch^48;
    while((ch=getchar())>='0'&&ch<='9')
        res=res*10+(ch^48);
    return res;
}

inline int gcd(int x,int y){
    if(!y)return x;
    return gcd(y,x%y);
}

inline int phi(int x){//单独求欧拉函数
    int y=x;
    for(rg i=2;i<=top&&x>1;++i){
        if(!(x%b[i]))y=y/b[i]*(b[i]-1);
        while(!(x%b[i]))x/=b[i];
    }return y;
}

int main(){
    //freopen("running.in","r",stdin);
    //freopen("running.out","w",stdout);
    ans=n=qr(),m=qr();
    for(rg i=1;i<=m;++i)a[i]=qr();
    for(rg i=1;i<=sqrt(n);++i)
        if(n%i==0)b[++top]=i,b[++top]=n/i;//枚举所有约数
    sort(b+1,b+top+1);
    for(rg i,k=1;k<=top;++k){
        i=b[k];
        for(rg j=1;j<=m;++j)
            if(i%gcd(a[j],n)==0)//如果这个约数有贡献(即存在一个人使得(ai,n)|k)
                {ans-=phi(n/i);break;}
    } printf("%d\n",ans);
    return 0;
}

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