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  • [SDOI2015]约数个数和

    Description
    设d(x)为x的约数个数,给定N、M,求(sumlimits_{i=1}^nsumlimits_{j=1}^md(ij))

    Input
    输入文件包含多组测试数据。
    第一行,一个整数T,表示测试数据的组数。
    接下来的T行,每行两个整数N、M。

    Output
    T行,每行一个整数,表示你所求的答案。

    Sample Input
    2
    7 4
    5 6

    Sample Output
    110
    121

    HINT
    (1leqslant N, Mleqslant50000)
    (1leqslant Tleqslant50000)


    (d)太丑了,我之后都写成(sigma_0)

    首先你需要知道(sigma_0(nm)=sumlimits_{i|n}sumlimits_{j|m}[gcd(i,j)=1])

    (我就是不知道这个推了1h无果)

    然后我们证明一下这个东西(我只能证明等式左右两边相等)

    (n=prodlimits_{i=1}^kp_i^{a_i},m=prodlimits_{i=1}^kp_i^{b_i})(a_i,b_i)可以为0

    然后有(sigma_0(nm)=prodlimits_{i=1}^k(a_i+b_i+1)),我们考虑某个质因子(p_i)对答案的贡献, (p_i)要么在(n)中有(a_i)中取法,要么在(m)中有(b_i)种取法,要么不取有一种方法,所以共计(a_i+b_i+1)中取法,再乘法原理累乘一下即为(sigma_0(n,m))

    然后我们来推式子

    [sumlimits_{i=1}^nsumlimits_{j=1}^msumlimits_{u|i}sumlimits_{v|j}[gcd(u,v)=1] ]

    我们调整一下枚举顺序

    [sumlimits_{u=1}^nsumlimits_{v=1}^mlfloordfrac{n}{u} floorlfloordfrac{m}{v} floor[gcd(u,v)=1] ]

    (u,v)太丑啦,我们改一下变量名,并且对最后用面的式子反演一下

    [sumlimits_{i=1}^nsumlimits_{j=1}^mlfloordfrac{n}{i} floorlfloordfrac{m}{j} floorsumlimits_{x|i,x|j}mu(x) ]

    我们把枚举(x)提到前面,并且进行分组,得到

    [sumlimits_{x=1}^nmu(x)sumlimits_{i=1}^{lfloorfrac{n}{x} floor}lfloordfrac{n}{ix} floorsumlimits_{j=1}^{lfloorfrac{m}{x} floor}lfloordfrac{m}{jx} floor ]

    如果我们能够求出(sumlimits_{i=1}^nlfloordfrac{n}{i} floor),我们就可以对原式进行数论分块了

    然后我们参考一下[AHOI2005]约数研究这题,可以发现(sumlimits_{i=1}^nlfloordfrac{n}{i} floor=sumlimits_{i=1}^nsigma_0(i)),因为(lfloordfrac{n}{i} floor)相当于统计(1sim n)中有多少个数的因数有(i)

    (sigma_0(n))显然是个积性函数,因此我们可以线筛求出前缀和,然后对原式进行数论分块即可

    /*program from Wolfycz*/
    #include<cmath>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    #define inf 0x7f7f7f7f
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef unsigned int ui;
    typedef unsigned long long ull;
    inline char gc(){
    	static char buf[1000000],*p1=buf,*p2=buf;
    	return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1000000,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
    }
    inline int frd(){
    	int x=0,f=1; char ch=gc();
    	for (;ch<'0'||ch>'9';ch=gc())	if (ch=='-')	f=-1;
    	for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=gc())	x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
    	return x*f;
    }
    inline int read(){
    	int x=0,f=1; char ch=getchar();
    	for (;ch<'0'||ch>'9';ch=getchar())	if (ch=='-')	f=-1;
    	for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=getchar())	x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
    	return x*f;
    }
    inline void print(int x){
    	if (x<0)	putchar('-'),x=-x;
    	if (x>9)	print(x/10);
    	putchar(x%10+'0');
    }
    const int N=5e4;
    int prime[N+10],mu[N+10],smu[N+10],f[N+10],Frm[N+10];
    ll sf[N+10];
    bool inprime[N+10];
    void prepare(){
    	int tot=0;
    	mu[1]=f[1]=smu[1]=sf[1]=1;
    	for (int i=2;i<=N;i++){
    		if (!inprime[i])	prime[++tot]=i,mu[i]=-1,f[i]=Frm[i]=2;
    		for (int j=1;j<=tot&&i*prime[j]<=N;j++){
    			inprime[i*prime[j]]=1;
    			if (i%prime[j]==0){
    				mu[i*prime[j]]=0;
    				Frm[i*prime[j]]=Frm[i]+1;
    				f[i*prime[j]]=f[i]/Frm[i]*Frm[i*prime[j]];
    				break;
    			}
    			mu[i*prime[j]]=-mu[i];
    			Frm[i*prime[j]]=2;
    			f[i*prime[j]]=f[i]<<1;
    		}
    		sf[i]=sf[i-1]+f[i];
    		smu[i]=smu[i-1]+mu[i];
    	}
    }
    int main(){
    	prepare();
    	for (int T=read();T;T--){
    		int n=read(),m=read(); ll Ans=0;
    		if (n>m)	swap(n,m);
    		for (int i=1,pos;i<=n;i=pos+1){
    			pos=min(n/(n/i),m/(m/i));
    			Ans+=(smu[pos]-smu[i-1])*sf[n/i]*sf[m/i];
    		}
    		printf("%lld
    ",Ans);
    	}
    	return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Wolfycz/p/10270454.html
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