[JXOI2018]游戏 (线性筛,数论)

[JXOI2018]游戏



\(solution:\)

这一道题的原版题面实在太负能量了,所以用了修改版题面。

这道题只要仔细读题,我们就可以将题目的一些基本性质分析出来:首先我们定义:对于某一类都可以被x整除的数(要在\([l,r]\) 之内),若x也在我们的\([l,r]\) 之内且x不能被\([l,r]\) 内任意其它数整除,我们称这类数为关联数且x为特殊数,(显然:当九条可怜查了x这间办公室后,所有以x为特殊数的关联数都不需要再检查了!)(而且:这一类以x为特殊数的关联数,只有且只要当x被检查后,这一类数都不需要检查了!)

然后我们可以将\([l,r]\) 内所有的数,都分为以不同数为特殊数的关联数。然后我们发现只有且只要当所有的特殊数都被检查后,整个\([l,r]\) 就都不需要检查了(这个可以根据上面括号里的第二条性质推出来)。所以我们用线性筛把这一类特殊数筛出来(我们不难发现对于一个数x,如果它除以它的最小因子(得到比它小的最大的约数),如果它不在\([l,r]\) 内,则说明它是一个特殊数)。然后我们可以枚举最后一个特殊数在操作序列中出现的位置(假设现在枚举到i),于是这个序列的后面一部分(即n-i个数)就无关紧要了,这相当于我们从tot(假设\([l,r]\) 中不是特殊数的有tot个)个非特殊数中取出n-i个数随便排列,然后i之前特殊数和非特殊数也可以随便排列。

于是我们得出答案就是:

\(ans=\sum_{i=tot}^n i*tot*C\tbinom{n-i}{n-tot}*(n-i)!*(i-1)!\)

按顺序:(枚举最后一个特殊数的位置)(最后一个特殊数数在i结束,会有i的贡献)(这个位置可以是tot里的任意一个特殊数)(从剩下的非组合数n-tot个中取出n-i个放在i后面)(后面的n-i个非特殊数数可以随便排列)(前面的i-1个数也可以随便排列)

于是我们可以暴力求阶乘,阶乘逆元,还有线性筛即可。



\(code:\)

#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;

const int mod=1e9+7;

int l,r,n,tot,ans;
int ni[10000005];
int jc[10000005];
int pr[10000005];
int use[10000005];

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 ksm(ll x,int y,int p){
    ll res=1;
    while(y){
        if(y&1)(res*=x)%=p;
        (x*=x)%=p; y>>=1;
    }return res;
}

int main(){
    //freopen(".in","r",stdin);
    //freopen(".out","w",stdout);
    l=qr(); r=qr(); n=r-l+1; jc[0]=1;
    for(rg i=1;i<=r;++i)
        jc[i]=(ll)jc[i-1]*i%mod;
    ni[r]=ksm(jc[r],mod-2,mod);
    for(rg i=r;i;--i)
        ni[i-1]=(ll)ni[i]*i%mod;
    if(l==1){printf("%lld\n",(ll)jc[r]*(n+1)%mod*ksm(2,mod-2,mod)%mod);return 0;}
    for(rg i=2;i<=r;++i){
        if(!use[i])use[i]=i,pr[++tot]=i;
        for(rg j=1;j<=tot;++j){
            if(pr[j]*i>r)break;
            use[pr[j]*i]=pr[j];
            if(!(i%pr[j]))break;
        }
    } tot=0;
    for(rg i=l;i<=r;++i)if(i/use[i]<l)++tot;
    for(rg i=tot;i<=n;++i){
        (ans+=(ll)tot*jc[n-tot]%mod*jc[i]%mod*ni[i-tot]%mod)%=mod;
    }printf("%d\n",ans);
    return 0;
}

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