BZOJ 3994: [SDOI2015]约数个数和 [莫比乌斯反演 转化]

2015

题意:(d(i))为i的约数个数,求(sumlimits_{i=1}^n sumlimits_{j=1}^m d(ij))


(ij)都爆int了....
一开始想容斥一下用(d(i))(d(j))(d(ij)),发现不行...
然后翻题解看到了一步好神的转化:

[d(nm) = sum_{imid n} sum_{jmid m} [gcd(i,j)=1] ]

晚上再补吧还是没拿草稿纸...


补:
(Proof.)

  • 首先注意约数个数 相同的算一个
    约数个数公式(prod (a_i+1))
    考虑一个质因子,(p^x,p^y ightarrow p^x p^y)
    (x+y+1)对应了(gcd(p^x, 1)...gcd(1, 1)...gcd(1,p^y))
    质因子相互独立,乘起来

然后愉♂悦的套路推♂倒

[egin{align*} sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m d(ij) &= sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m sum_{xmid i} sum_{ymid j} [gcd(x,y)=1]\ 先枚举约数,交换i,j x,y\ &=sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m sum_{dmid i,dmid j}mu(d) frac{n}{i} frac{m}{i}\ &=sum_{d=1}^n mu(d)sum_{i=1}^frac{n}{i} sum_{j=1}^frac{m}{i} frac{n}{id}frac{m}{jd}\ &=sum_{d=1}^n mu(d) f(frac{n}{id})f(frac{m}{jd})\ end{align*} ]

问题就是(f(n)=sum_{i=1}^nfrac{n}{i})怎么求了
可以n根n预处理...
更巧妙的做法是,发现(f)就是(d)的前缀和,因为(frac{n}{i})表示的就是(1..n)有几个i的倍数

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N=5e4+5;
typedef long long ll;
#define pii pair<int, int>
#define MP make_pair
#define fir first
#define sec second
inline int read(){
    char c=getchar();int x=0,f=1;
    while(c<'0'||c>'9'){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
    while(c>='0'&&c<='9'){x=x*10+c-'0';c=getchar();}
    return x*f;
}
 
int n, m;
int notp[N], p[N], mu[N]; ll f[N]; pii lp[N];
void sieve(int n) {
    mu[1] = 1; f[1] = 1;
    for(int i=2; i<=n; i++) {
        if(!notp[i]) p[++p[0]] = i, mu[i] = -1, f[i] = 2, lp[i] = MP(i, 1);
        for(int j=1; j<=p[0] && i*p[j]<=n; j++) {
            int t = i*p[j];
            notp[t] = 1;
            if(i%p[j] == 0) {
                mu[t] = 0;
                lp[t] = MP(p[j], lp[i].sec + 1);
                f[t] = f[i] / (lp[i].sec + 1) * (lp[t].sec + 1);
                break;
            }
            mu[t] = -mu[i];
            lp[t] = MP(p[j], 1);
            f[t] = f[i] * (lp[t].sec + 1);
        }
    }
    for(int i=1; i<=n; i++) mu[i] += mu[i-1], f[i] += f[i-1];
}
ll cal(int n, int m) {
    ll ans=0; int r;
    for(int i=1; i<=n; i=r+1) {
        r = min(n/(n/i), m/(m/i)); 
        ans += (mu[r] - mu[i-1]) * f[n/i] * f[m/i];
    }
    return ans;
}
int main() {
    //freopen("in","r",stdin);
    sieve(N-1);
    int T=read();
    while(T--){
        n=read(); m=read();
        if(n>m) swap(n, m);
        printf("%lld
",cal(n, m));
    }
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/candy99/p/6611672.html