洛谷P3327

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(T(Tleq5 imes10^4))组数据。给出(n,m(n,mleq5 imes10^4)),求$$sum_{i=1}nsum_{j=1}msigma_0(ij)$$

Solution

首先有结论:(sigma_0(xy)=sum_{d_1|x}sum_{d_2|y}[gcd(d_1,d_2)=1])。下面先证明一下这个结论。

(x,y)分解质因数,得到(x=prod_{i=1}^kp_i^{a_i})(y=prod_{i=1}^kp_i^{b_i})。那么若(gcd(d_1,d _2)=1),则说明对于一个质因数(p_i),其只存在于(d_1,d_2)之中的零或一个中。若存在于(d_1)中则有(a_i)种可能性,若存在于(d_2)中则有(b_i)种可能性,再加上都不存在的一种共计(a_i+b_i+1)种。那么共有(prod_{i=1}^k(a_i+b_i+1))对互质的((d_1,d_2)),而这个数恰等于(sigma_0(xy))

于是就可以正常推导啦。

[egin{align*} ans &= sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m sum_{d_1|i} sum_{d_2|j}[gcd(d_1,d_2)=1] \ &= sum_{d_1=1}^{+∞} sum_{d_2=1}^{+∞} sum_{d_1|i}^n sum_{d_2|j}^m [gcd(d_1,d_2)=1] \ &= sum_{d_1=1}^{+∞} sum_{d_2=1}^{+∞} ⌊frac{n}{d_1}⌋ ⌊frac{m}{d_2}⌋ sum_{d_3|gcd(d_1,d_2)} mu(d_3) \ &= sum_{d_3=1}^{+∞} mu(d_3) sum_{d_3|d_1} sum_{d_3|d_2} ⌊frac{n}{d_1}⌋ ⌊frac{m}{d_2}⌋ \ &= sum_{d_3=1}^{+∞} mu(d_3) sum_{t_1=1}^{+∞} ⌊frac{⌊frac{n}{d_3}⌋}{t_1}⌋ sum_{t_2=1}^{+∞} ⌊frac{⌊frac{m}{d_3}⌋}{t_2}⌋ \ end{align*}$$ $O(nsqrt n)$预处理出$f(x)=sum_{i=1}^x ⌊dfrac{x}{i}⌋$,就有$$ans=sum_{d=1}^{+∞} mu(d)f(⌊dfrac{n}{d}⌋)f(⌊dfrac{m}{d}⌋)$$ 就可以在$O(sqrt n)$的时间内求解啦。 ##Code ```cpp //[SDOI2015]约数个数和 #include <algorithm> #include <cstdio> using namespace std; typedef long long lint; inline char gc() { static char now[1<<16],*s,*t; if(s==t) {t=(s=now)+fread(now,1,1<<16,stdin); if(s==t) return EOF;} return *s++; } inline int read() { int x=0; char ch=gc(); while(ch<'0'||'9'<ch) ch=gc(); while('0'<=ch&&ch<='9') x=x*10+ch-'0',ch=gc(); return x; } const int N=5e4+10; int pCnt,pr[N]; bool pNot[N]; int mu[N],pre[N]; int f[N]; void init(int n) { mu[1]=1; for(int i=2;i<=n;i++) { if(!pNot[i]) pr[++pCnt]=i,mu[i]=-1; for(int j=1;j<=pCnt;j++) { int x=i*pr[j]; if(x>n) break; pNot[x]=true; if(i%pr[j]) mu[x]=-mu[i]; else {mu[x]=0; break;} } } for(int i=1;i<=n;i++) pre[i]=pre[i-1]+mu[i]; for(int x=1;x<=n;x++) for(int L=1,R;L<=x;L=R+1) { int v=x/L; R=x/v; f[x]+=(R-L+1)*v; } } int main() { int task=read(); init(5e4); while(task--) { int n=read(),m=read(); if(n>m) swap(n,m); lint ans=0; for(int L=1,R;L<=n;L=R+1) { int v1=n/L,v2=m/L; R=min(n/v1,m/v2); ans+=1LL*(pre[R]-pre[L-1])*f[v1]*f[v2]; } printf("%lld ",ans); } return 0; } ```]

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