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  • [EOJ]#3349

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      一道挺有意思的题。

      在做这道题前,你需要知道:

        (*) $ sum _{i=1}^{n} (phi (i)* lfloor frac n i floor)= frac {n*(n+1)} 2$

        (*) $ phi (i)= n*(prod_{(p_i | n)} (1- frac 1 {p_i}))$

      然后就可以愉快的切题了(不是

      我们的主要思路就是 (sum _{i=1}^{n} - sum_{i=1}^{k} - sum_{i=n-k+1}^{n}) ,用全部的和减头减尾。其中第一项可以用上面的公式 (1) (O(1)) 求得,第二项由于欧拉函数有线性递推式(见代码的 ("euler") 函数),也可以暴力预处理。所以需要解决的就只剩下第三项了。

      对于第三项的线性推肯定是行不通的,欧拉函数的线性递推式必须是已知前 (n-1) 项才必能求出第 (n) 项。时间和空间上都会爆掉。

      直接使用欧拉函数筛法也不行,最坏情况 (O(k) (sqrt n)),会 (T) 的很悲惨。

      也不能用杜教筛,因为我不会。

      换种思路,现在我们知道了公式 (2) 。那么我们如果能在较短时间内 (O(k) (log) (n)) 求出每个 (x in [n-k+1,n]) 的所有质因数,就可以完成程序。

      方法当然是有的,就是线性筛素数的变种。枚举每个质数 (p_i in [1,sqrt n]) ,求出它在 ([n-k+1,n]) 中的最小倍数,然后以 (p_i) 为步长,就可以把区间内所有 (p_i) 的倍数打上 (tag),可以直接求出整个区间的答案 。

      至于时间复杂度,应该是 (sum _{i=1}^{tot} frac {n}{p_i}),是接近 $ O(k$ (log) (n)) 的。也就是说是可以 (A) 了此题的。

      我大概是个傻子,考场上就是不预处理。

      (Tip:) 可能会出现一些奇奇怪怪的事情,注意细节。

    //#pragma GCC optimize(2)
    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    const ll mod=998244353;
    ll n,k,tot,x,sum,ANS,F;
    bool b[1000010];
    int res[1000100],f[1000100][41],p[1000010];
    inline void getp(ll n){
    	for(ll i=2;i<=sqrt(n);i++){
    		if(b[i])continue;
    		p[++tot]=i;
    		for(int j=2*i;j<=sqrt(n);j+=i)b[j]=1;
    	}
    } 
    inline void euler()
    {
        res[1]=1;
        for(int i=2;i<k;i++)
        {
            if(!res[i])
            {
                for(int j=i;j<k;j+=i)
                {
                    if(!res[j])res[j]=j;
                    res[j]=res[j]/i*(i-1);
                }
            }
        }
    }
    int main()
    {
    //    freopen("mogic.in","r",stdin);
    //    freopen("mogic.out","w",stdout);
        cin>>n>>k;getp(n);euler();
        x=(n%mod)*((n+1)%mod)/2;        //这里其实并不需要逆元。
        for(ll i=1;i<k;i++)sum=(sum+res[i]*(n/i)%mod)%mod;
        for(ll i=1;i<=tot;i++){
        	ll sq=ceil((double)(n-k+1)/(double)p[i])*p[i];
    		for(ll j=sq;j<=n;j+=p[i])
    		f[j-n+k][++f[j-n+k][0]]=i;
    	}
    	for(ll i=1;i<=k;i++){
    		F=n-k+i;
    		ll pr=n-k+i;
    		for(int j=1;j<=f[i][0];j++){
    			F=F/p[f[i][j]]*(p[f[i][j]]-1);
    			while(!(pr%p[f[i][j]]))pr/=p[f[i][j]];
    		}
    		if(F==n-k+i)F--;
    		else if(pr!=1)F=F/pr*(pr-1);
    		sum=(sum+F*(n/(n-k+i)))%mod;
    	}
        ANS=(x-sum+mod)%mod;cout<<ANS;
        return 0;
    }
    
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