简要题意:
给定 (n,m),求:
(n,m leq 10^9).
我们直接奔着 (100) 分的数据去吧,不要看部分分,部分分就没意思。
这个式子的瓶颈在于 (n space ext{mod} space i) 的展开问题。所以只需要用 (n space ext{mod} space i = n - lfloor frac{n}{i} floor imes i) ,然后灵活用多项式的拆开与合并,一波整除分块带走即可。
首先说好,这一次的推式子没有 莫比乌斯反演,也没有 奇怪的筛法,有的只是 多项式的灵活展开 与 整除分块。
于是我们开始推式子。
首先我们把 (i=j) 的答案丢掉,先做所有的答案。
令 (f_n = sum_{i=1}^n (n - lfloor frac{n}{i} floor imes i)),则 ( ext{ans} = f_n imes f_m),考虑如何快速求 (f).
然后你会发现这东西直接 整除分块,(mathcal{O}( sqrt{n})) 很稳。
最后多余的 (i=j) 的答案应该会是:
令 (g_{n,k} = sum_{i=1}^k i lfloor frac{n}{i} floor)
则:
显然,(g) 可以整除分块,所以整个式子都可以整除分块。
对于最后的一块,我们令 (h_{n,m,k} = sum_{i=1}^{k} i^2 lfloor frac{n}{i} floor lfloor frac{m}{i} floor),但是注意到:
(sum_{i=1}^{min(n,m)} i^2 lfloor frac{n}{i} floor lfloor frac{m}{i} floor) 的计算需要用到公式:
但是模意义下的除法不好做。这里有三种解决方法:
- 求出模意义下 (6) 的逆元,可惜模数不是质数,我们只能用 ( ext{exgcd}) 去做。
- 由于 (n(n+1)) 不会溢出,可以考虑 (n(n+1)/2 * (2n+1)/3),但是最终的结果会爆 ( ext{long long}),因此这种方法不行。
- 直接开 ( ext{\_\_int128}) 解决所有问题。
当然本人为了方便直接开了 ( ext{\_\_int128}),解决了所有的溢出计算问题。反正 ((10^9)^3 = 10^{27}) 肯定不会超过 (2^{127}),因为 (2^{127}) 大概有 (40) 位。
上述方法已经说明,(f) 和 (g) 均可以在 (mathcal{O}(sqrt{n} + sqrt{m} + sqrt{min(n,m)})) 的时间内解决。(n) ,(m) 与 (min(n,m)) 均同级,所以最终时间复杂度为 (mathcal{O}(sqrt{n})).
时间复杂度:(mathcal{O}(sqrt n)).
实际得分:(100pts).
这个故事告诉我们,清华集训的题并不难,在自己擅长的领域完全可以吊打集训队。(当然离那一天还很遥远)
#pragma GCC optimize(2)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef __int128 ll;
const ll MOD=19940417;
inline ll read(){char ch=getchar(); int f=1; while(ch<'0' || ch>'9') {if(ch=='-') f=-f; ch=getchar();}
ll x=0; while(ch>='0' && ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar(); return x*f;}
inline void write(ll x) {
if(x<0) {putchar('-');write(-x);return;}
if(x<10) {putchar(char(x%10+'0'));return;}
write(x/10);putchar(char(x%10+'0'));
} //int128 需要快读快输
inline ll sum(ll n) {return n*(n+1)/2%MOD;} //一维和
inline ll pf(ll n) {return n*(n+1)*(2*n+1)/6%MOD;} //平方和
inline ll min(ll n,ll m) {return n<m?n:m;} //手动最小值
inline ll f(ll n) {
ll ans=0;
for(ll l=1,r;l<=n;l=r+1) {
r=n/(n/l);
ans=(ans+(n/l)*(sum(r)-sum(l-1))%MOD)%MOD;
} //printf("%lld
",ans);
return (n*n-ans)%MOD;
} //整除分块计算 f
inline ll g(ll n,ll k) {
ll ans=0;
for(ll l=1,r;l<=k;l=r+1) {
r=n/(n/l); r=min(r,k); //保证块不超过 k
ans=(ans+(n/l)*(sum(r)-sum(l-1))%MOD)%MOD;
} return ans;
} //整除分块计算 g
inline ll h(ll n,ll m,ll k) {
ll ans=0;
for(ll l=1,r;l<=k;l=r+1) {
r=min(n/(n/l),m/(m/l)); r=min(r,k); //保证块不超过 k
ans=(ans+(n/l)*(m/l)%MOD*(pf(r)-pf(l-1))%MOD)%MOD;
} return ans;
} //整除分块计算 h
int main() {
ll n=read(),m=read(),x=min(n,m);
ll tot1=f(n)*f(m)%MOD; //原本答案
ll tot2=(n*m*min(n,m)-n*g(m,x)-m*g(n,x)+h(n,m,x)+MOD+MOD)%MOD; //多余答案
// write(tot1),putchar(' '),write(tot2),putchar('
');
write((tot1-tot2+MOD)%MOD); //减法需要处理负数
return 0;
}