题目链接:https://vjudge.net/contest/154063#problem/B
题意:
求A^B的所有约数(即因子)之和,并对其取模 9901再输出。
解题思路:
要求有较强 数学思维 的题
应用定理主要有三个:
要求有较强 数学思维 的题
应用定理主要有三个:
(1) 整数的唯一分解定理:
任意正整数都有且只有一种方式写出其素因子的乘积表达式。
A=(p1^k1)*(p2^k2)*(p3^k3)*....*(pn^kn) 其中pi均为素数
(2) 约数和公式:
对于已经分解的整数A=(p1^k1)(p2^k2)(p3^k3)….(pn^kn)
有A的所有因子之和为
S = (1+p1+p1^2+p1^3+...p1^k1) * (1+p2+p2^2+p2^3+….p2^k2) * (1+p3+ p3^3+…+ p3^k3) * .... * (1+pn+pn^2+pn^3+...pn^kn)
(3) 同余模公式:
(a+b)%m=(a%m+b%m)%m
(a*b)%m=(a%m*b%m)%m
有了上面的数学基础,那么本题解法就很简单了:
1: 对A进行素因子分解
分解A的方法:
A首先对第一个素数2不断取模,A%2==0时 ,记录2出现的次数+1,A/=2;
当A%2!=0时,则A对下一个连续素数3不断取模…
以此类推,直到A==1为止。
注意特殊判定,当A本身就是素数时,无法分解,它自己就是其本身的素数分解式。
最后得到A = p1^k1 * p2^k2 * p3^k3 … pn^kn.
故 A^B = p1^(k1*B) * p2^(k2*B) … pn^(kn*B);
2:A^B的所有约数之和为:
sum = [1+p1+p1^2+...+p1^(a1*B)] * [1+p2+p2^2+...+p2^(a2*B)] *...* [1+pn+pn^2+...+pn^(an*B)].
3: 用递归二分求等比数列1+pi+pi^2+pi^3+…+pi^n:
(1)若n为奇数,一共有偶数项,则:
1 + p + p^2 + p^3 +…+ p^n
= (1+p^(n/2+1)) + p * (1+p^(n/2+1)) +...+ p^(n/2) * (1+p^(n/2+1))
= (1 + p + p^2 +...+ p^(n/2)) * (1 + p^(n/2+1))
(2)若n为偶数,一共有奇数项,则:
1 + p + p^2 + p^3 +…+ p^n
= (1+p^(n/2+1)) + p * (1+p^(n/2+1)) +...+ p^(n/2-1) * (1+p^(n/2+1)) + p^(n/2)
= (1 + p + p^2 +...+ p^(n/2-1)) * (1+p^(n/2+1)) + p^(n/2);
4:反复平方法计算幂次式p^n
这是本题关键所在,求n次幂方法的好坏,决定了本题是否TLE。
以p=2,n=8为例
常规是通过连乘法求幂,即2^8=2*2*2*2*2*2*2*2
这样做的要做8次乘法
而反复平方法则不同,
定义幂sq=1,再检查n是否大于0,
While,循环过程若发现n为奇数,则把此时的p值乘到sq
{
n=8>0 ,把p自乘一次, p=p*p=4 ,n取半 n=4
n=4>0 ,再把p自乘一次, p=p*p=16 ,n取半 n=2
n=2>0 ,再把p自乘一次, p=p*p=256 ,n取半 n=1,sq=sq*p
n=1>0 ,再把p自乘一次, p=p*p=256^2 ,n取半 n=0,弹出循环
}
则sq=256就是所求,显然反复平方法只做了3次乘法
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cmath> #include<cstring> using namespace std; const int MOD=9901; typedef long long LL; int p[10000]; int n[10000]; int A,B; int ji(int A) { int k=0,i; for(i=2; i*i<=A;) { if(A%i==0) { n[k]=0; p[k]=i; while(!(A%i)) { n[k]++; A/=i; } k++; } if(i==2) i++; else i+=2; } if(A!=1) { p[k]=A; n[k++]=1; } return k; } LL pow(LL p,LL n) { LL ans=1; while(n>0) { if(n%2) ans=(ans*p)%MOD; n/=2; p=p*p%MOD; } return ans; } LL sum(LL p,LL n) { if(n==0) return 1; if(n%2) return (sum(p,n/2)*(1+pow(p,n/2+1)))%MOD; else return (sum(p,n/2-1)*(1+pow(p,n/2+1))+pow(p,n/2))%MOD; } int main() { scanf("%d%d",&A,&B); int k,i,s; k = ji(A); s = 1; for(i=0; i<k; i++) { s = (s*(sum(p[i],n[i]*B)%MOD))%MOD; } printf("%d ",s); return 0; }