SDOI2012 Longge的问题

传送门

题目描述很简洁,求(sum_{i=1}^ngcd(i,n))

由于我们难以直接求出(gcd),所以我们换一种比较套路的做法:枚举(gcd),转化为数论函数计算。

根据欧拉函数的性质:(n = sum_{d|n}varphi(d)),那么我们就能把式子改写一下,得到

[sum_{i=1}^nsum_{d|i,d|n} varphi(d) ]

转换一下可以得到:

[sum_{i=1,d|i}^nsum_{d|n} varphi(d) ]

前面那一项就是(frac{n}{d}) ,把两项调换一下

所以结果就是 $$sum_{d|n}d varphi(frac{n}{d})$$

或者我们可以换一种推导方法,同样是枚举gcd,这次我们改写成这个形式:

[sum_{d|n}sum_{i=1}^n[gcd(i,n) == d] ]

把d除进去,就有:

[sum_{d|n}dsum_{i=1}^{frac{n}{d}}[gcd(i,frac{n}{d}) == 1] ]

然后后面其实就是一个欧拉函数的形式,所以结果就是:

[sum_{d|n} d varphi(frac{n}{d}) ]

我们只要每次在(sqrt{n})的范围内枚举质因子,然后在(O(sqrt{n}))的时间内计算欧拉函数即可。注意要开(longlong)

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<set>
#include<vector>
#include<map>
#include<queue>
#define rep(i,a,n) for(int i = a;i <= n;i++)
#define per(i,n,a) for(int i = n;i >= a;i--)
#define enter putchar('
')
#define fr friend inline
#define y1 poj
#define mp make_pair
#define pr pair<int,int>
#define fi first
#define sc second
#define pb push_back
#define I puts("bug")

using namespace std;
typedef long long ll;
const int M = 200005;
const int INF = 1000000009;
const double eps = 1e-7;
const double pi = acos(-1);
const ll mod = 1e9+7;

ll read()
{
    ll ans = 0,op = 1;char ch = getchar();
    while(ch < '0' || ch > '9') {if(ch == '-') op = -1;ch = getchar();}
    while(ch >= '0' && ch <= '9') ans = ans * 10 + ch - '0',ch = getchar();
    return ans * op;
}

ll n,p[M],tot;
bool np[M];

ll phi(ll x)
{
   ll ans = x,m = sqrt(x);
   rep(i,2,m) if(!(x % i)) {ans = ans - ans / i; while(!(x%i)) x /= i;}
   if(x > 1) ans = ans - ans / x;
   return ans;
}

ll calc(ll x)
{
   ll cur = 0;
   for(int i = 1;(ll)i * i < x;i++) if(x % i == 0) cur += (ll)i * phi(x/i) + (ll)(x/i) * phi(i);
   if((ll)sqrt(x) * sqrt(x) == x) cur += (ll)sqrt(x) * phi(sqrt(x));
   return cur;
}

int main()
{
   n = read();
   printf("%lld
",calc(n));
   return 0;
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/captain1/p/10113690.html