zoukankan      html  css  js  c++  java
  • BZOJ 4176: Lucas的数论(莫比乌斯反演+杜教筛)

    Description

    去年的Lucas非常喜欢数论题,但是一年以后的Lucas却不那么喜欢了。
    在整理以前的试题时,发现了这样一道题目“求Sigma(f(i)),其中1<=i<=N”,其中 表示i的约数个数。他现在长大了,题目也变难了。
    求如下表达式的值:

    其中 表示ij的约数个数。
    他发现答案有点大,只需要输出模1000000007的值。
    Input

    第一行一个整数n。
    Output

    一行一个整数ans,表示答案模1000000007的值。
    Sample Input
    2
    Sample Output
    8
    HINT

    对于100%的数据n <= 10^9。

    解题思路

      好神仙的一道题。首先有一个结论就是(sigma_0(ij)=sumlimits_{amid i}sumlimits_{bmid j}[gcd(a,b)=1])。证明的话就是考虑每一个质数的贡献,发现左右两边相等。有了这个结论就可以推式子了。

    [ans=sumlimits_{i=1}^n sumlimits_{j=1}^n sigma_0(ij) ]

    [ans=sumlimits_{i=1}^n sumlimits_{j=1}^nsumlimits_{amid i}sumlimits_{bmid j}[gcd(a,b)=1] ]

      莫比乌斯反演得:

    [ans=sumlimits_{d=1}^n mu(d)sumlimits_{a=1}^{frac{n}{d}}sumlimits_{b=1}^{frac{n}{d}}sumlimits_{amid i}sumlimits_{bmid j}1 ]

      把后面的式子合并一下:
      $$ans=sumlimits_{d=1}nmu(d)(sumlimits_{i=1}{frac{n}{d}}frac{n}{id})^2$$

      发现这样就可以分块套分块去做了,(summu)用杜教筛即可。分块第一层可以看做枚举(n/d),第二层就是里面的(n/(id))

    代码

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<algorithm>
    #include<map>
    
    using namespace std;
    const int N=4000005;
    const int MOD=1e9+7;
    typedef long long LL;
    
    int n,sum[N],prime[N],cnt,miu[N],ans;
    bool vis[N];
    map<int,int> mp;
    
    inline int Add(int x,int y){
    	x+=y; return (x>=MOD)?(x-MOD):x;
    }
    inline int Sub(int x,int y){
    	x-=y; return x<0?x+MOD:x;
    }
    
    inline void prework(int n){
    	miu[1]=1;
    	for(int i=2;i<=n;i++){
    		if(!vis[i]) prime[++cnt]=i,miu[i]=-1;
    		for(int j=1;j<=cnt && 1ll*prime[j]*i<=n;j++){
    			vis[i*prime[j]]=1;
    			if(!(i%prime[j])) break;
    			miu[i*prime[j]]=-miu[i];
    		}
    	}
    	for(int i=1;i<=n;i++) sum[i]=sum[i-1]+miu[i];
    }
    
    int calc(int x){
    	if(x<=N-5) return sum[x];
    	if(mp.count(x)) return mp[x];
    	int ret=1;
    	for(int l=2,r;l<=x;l=r+1){
    		r=x/(x/l);
    		ret-=(r-l+1)*calc(x/l);
    	} 
    	return mp[x]=ret;
    }
    
    int calc2(int x){
    	int ret=0;
    	for(int l=1,r;l<=x;l=r+1){
    		r=x/(x/l);
    		ret=Add(ret,1ll*(r-l+1)*(x/l)%MOD);
    	}
    	return 1ll*ret*ret%MOD;
    }
    
    int main(){
    	scanf("%d",&n); prework(4000000);
    	for(int l=1,r;l<=n;l=r+1){
    		r=n/(n/l);
    		ans=Add(ans,1ll*Sub(calc(r),calc(l-1))*calc2(n/l)%MOD);
    	}
    	printf("%d
    ",ans);
    	return 0;
    }
    
  • 相关阅读:
    UVA1627-Team them up!(二分图判断+动态规划)
    UVA10817-Headmaster's Headache(动态规划基础)
    UVA1626-Brackets sequence(动态规划基础)
    UVA11584-Partitioning by Palindromes(动态规划基础)
    UVA11584-Partitioning by Palindromes(动态规划基础)
    UVA11400-Lighting System Design(动态规划基础)
    UVA12563-Jin Ge Jin Qu hao(动态规划基础)
    UVA116-Unidirectional TSP(动态规划基础)
    JavaScriptCore框架在iOS7中的对象交互和管理
    iOS7新JavaScriptCore框架入门介绍
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sdfzsyq/p/10485671.html
Copyright © 2011-2022 走看看