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  • 【洛谷 P1445】 [Violet]樱花(唯一分解定理)

    做了题还是忍不住要写一发题解,感觉楼下的不易懂啊。
    本题解使用latex纯手写精心打造。

    题意:求(frac{1}{x}+frac{1}{y}=frac{1}{n!})的正整数解总数。

    首先,不会线筛素数的先去做下LuoguP3383

    开始推导。

    [frac{1}{x}+frac{1}{y}=frac{1}{n!} ]

    那么(frac{1}{x})(frac{1}{y})肯定是小于(frac{1}{n!})的。所以(x)(y)肯定都是大于(n!)的。

    我们令

    [y=n!+k(k∈N^*) ]

    原式变为

    [frac{1}{x}+frac{1}{n!+k}=frac{1}{n!} ]

    等式两边同乘(x*n!*(n!+k))

    [n!(n!+k)+xn!=x(n!+k) ]

    移项得

    [n!(n!+k)=x(n!+k)-xn!=xk ]

    [x=frac{n!(n!+k)}{k}=frac{(n!)^2}{k}+n! ]

    (x)为正整数

    (frac{(n!)^2}{k}+n!)为正整数,(frac{(n!)^2}{k})为正整数,因为(k=y-n!),而(y)是可以取到任意正整数的,所以(k)也可以取到任意正整数,所以这道题就变成了求((n!)^2)的约数个数。

    求约数个数,线筛的时候我们已经预处理出每个数的最小质因子,直接(for)一遍(1-n),不断除以它的最小公约数,直到变成1为止,同时每次都使记录质因数的指数的数组++,这就完成了对每个数分解质因数,最后把这些质因数的指数+1乘起来就行了。时间复杂度(O(nlogn))

    #include <iostream>
    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <cmath>
    #include <algorithm>
    #define rep(i,m,n) for(int i=m;i<=n;++i)
    #define dop(i,m,n) for(int i=m;i>=n;--i)
    #define lowbit(x) (x&(-x))
    #define INF 2147483647
    using namespace std;
    inline int read(){
        int s = 0, w = 1;
        char ch = getchar();
        while(ch < '0' || ch > '9'){if(ch == '-')w = -1;ch = getchar();}
        while(ch >= '0' && ch <= '9') s = s * 10 + ch - '0',ch = getchar();
        return s * w;
    }
    const int MAXN = 1000010;
    const int MOD = 1000000007;
    int n;
    int c[MAXN], v[MAXN], prime[MAXN], cnt;
    int ans = 1;
    int main(){
        n = read();
        /////////
        rep(i, 2, n){
           if(!v[i]){
             v[i] = i;
             prime[++cnt] = i;
           }
           rep(j, 1, cnt){
              if(prime[j] > v[i] || prime[j] > n / i) break;
              v[i * prime[j]] = prime[j];
           }
        }
        ///////线筛
        rep(i, 1, n){  //求质因数指数
           for(int j = i; j != 1; j /= v[j])
              c[v[j]]++;
        }
        rep(i, 1, n) ans = (long long)ans * (c[i] * 2 + 1) % MOD; //long long保存中间过程,既节省了时间、空间复杂度,又不会溢出
        printf("%d
    ", ans);
        return 0;
    }
    
    
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