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  • 小清新数论 ccpc wannafly

    这是一道比较基础的数论题。

    给出一个整数 nnn,计算 ∑i=1n∑j=1nμ(gcd⁡(i,j))sum_{i=1}^n sum_{j=1}^n mu(gcd(i,j))i=1nj=1nμ(gcd(i,j))。

    其中 gcd⁡(i,j)gcd(i,j)gcd(i,j) 表示 i,ji,ji,j 的最大公约数,μ(i)mu(i)μ(i) 表示莫比乌斯函数,它的一个等价定义是 μ(1)=1mu(1)=1μ(1)=1,μ(n)=−∑d<n,d∣nμ(d)mu(n) = - sum_{d<n,d|n} mu(d) μ(n)=d<n,dnμ(d) 当 n>1n > 1n>1 时。

    输入描述

    输入一行包含一个整数 n(1≤n≤107)n(1 leq n leq 10^7)n(1n107)。

    输出描述

    输出一行一个整数,表示答案。答案可能很大,请对 998244353998244353998244353 取模后输出。

    样例输入 1

    5

    样例输出 1

    14

    样例输入 2

    100

    样例输出 2

    3631




    这题尼玛,推到自闭。
     
    最后推成:
    sig(d,1-n) sig(D/d) mu(D)*mu(d/D)*((n/d))^2
    然后中间的sig(D/d) mu(D)*mu(d/D) 是一个卷积,
    把他在卷上 1, mu卷mu 卷1 就成了mu
    然后度角晒的时候式子里有sig mu(i)
    也就是说这里还是得用度角晒  ,就是度角晒套度角晒。。。。。。。(醉了)
    然后就是sig(D/d) mu(D)*mu(d/D)不知道怎么线性筛n^(2/3),导致了复杂度的瓶颈卡在了这里
    只能过1e9的数据。。。。
    也就是说div1过不了。。。



     
      1 #include<bits/stdc++.h>
      2 #include<unordered_map>
      3 #define N 10000010
      4 using namespace std;
      5 #define ll long long
      6 const ll mod =  998244353;
      7 
      8 
      9 template<typename T>inline void read(T &x)
     10 {
     11     x=0;
     12     static int p;p=1;
     13     static char c;c=getchar();
     14     while(!isdigit(c)){if(c=='-')p=-1;c=getchar();}
     15     while(isdigit(c)) {x=(x<<1)+(x<<3)+(c-48);c=getchar();}
     16     x*=p;
     17 }
     18 bool vis[N];
     19 int mu[N],sum1[N],phi[N];
     20 long long sum2[N];
     21 int cnt,prim[N];
     22 ll Mu[N];
     23 ll sum3[N];
     24 
     25 #define NN 10000
     26 
     27 unordered_map<long long,long long>w1;
     28 unordered_map<ll,ll>w;
     29 unordered_map<long ,long >mumu;
     30 
     31 void get(int maxn)
     32 {
     33     phi[1]=mu[1]=1;
     34     for(int i=2;i<=maxn;i++)
     35     {
     36         if(!vis[i])
     37         {
     38             prim[++cnt]=i;
     39             mu[i]=-1;phi[i]=i-1;
     40         }
     41         for(int j=1;j<=cnt&&prim[j]*i<=maxn;j++)
     42         {
     43             vis[i*prim[j]]=1;
     44             if(i%prim[j]==0)
     45             {
     46                 phi[i*prim[j]]=phi[i]*prim[j];
     47                 break;
     48             }
     49             else mu[i*prim[j]]=-mu[i],phi[i*prim[j]]=phi[i]*(prim[j]-1);
     50         }
     51     }
     52     for(int i=1;i<=maxn;i++)sum1[i]=sum1[i-1]+mu[i],sum2[i]=sum2[i-1]+phi[i];
     53     // 预处理n的
     54 
     55     for(int i=1;i<=NN;i++)
     56     {
     57       for(int j=1;j<=i;j++) if(i%j == 0) Mu[i] += mu[j]*mu[i/j];
     58     }
     59     for(int i=1;i<=NN;i++) sum3[i] = sum3[i-1] + Mu[i];
     60 
     61 
     62 
     63 
     64 
     65 }
     66 
     67 ll djsmu(ll x)
     68 {
     69     if(x<=10000000)return sum1[x];
     70   // if(x == 1) return 1;
     71     if(w[x])return w[x];
     72     int ans=1;
     73 
     74     for(ll l=2,r;l<=x;l=r+1)
     75     {
     76         r=x/(x/l);
     77         ans-=(r-l+1)*djsmu(x/l);
     78     }
     79 
     80     return w[x]=ans;
     81 }
     82 
     83 long long djsphi(long long x)
     84 {
     85     if(x<=10000000)return sum2[x];
     86     if(w1[x])return w1[x];
     87     long long ans=x*(x+1)/2;
     88     for(long long l=2,r;l<=x;l=r+1)
     89     {
     90         r=x/(x/l);
     91         ans-=(r-l+1)*djsphi(x/l);
     92     }
     93     return w1[x]=ans;
     94 }
     95 
     96 ll F(ll n)
     97 {
     98     if(n==1)return 1;
     99     if(n<=NN)return sum3[n];
    100    // cout<<n<<endl;
    101     if(mumu[n])return mumu[n];
    102     ll ans=djsmu(n)*1ll;
    103     ll l,r;
    104     for(l=2;l<=n;l=r+1)
    105     {
    106         r=n/(n/l);
    107       //  cout<<l<<" "<<r<<" "<<n<<endl;
    108         ans -= 1ll*(r-l+1)*F(n/l);
    109     }
    110     mumu[n] = ans;
    111     return ans;
    112 
    113 }
    114 
    115 void solve(ll n)
    116 {
    117     ll l,r; ll ans=0;
    118     for(l=1;l<=n;l=r+1)
    119     {
    120         r=n/(n/l);
    121         //cout<<l<<" "<<r<<" "<<n<<endl;
    122         ans += (F(r)-F(l-1))%mod*((n/l)*(n/l))%mod;
    123         ans %= mod;
    124     }
    125     ans%=mod ;ans+=mod; ans%=mod;
    126     cout<<ans;
    127 }
    128  // 10000000000
    129 int main()
    130 {
    131  // printf("%f , ",pow(1e10,0.75));
    132 // printf("%f  ",pow(1e10,0.666));
    133     get(10000000);
    134   //  puts("***");
    135   //  cout<<F(1e10);
    136     //cout<<pow(1e9,0.66666);
    137     ll n;cin>>n;
    138     solve(n);
    139 
    140 //
    141 //    int t,n;
    142 //    read(t);
    143 //
    144 //    while(t--)
    145 //    {
    146 //        read(n);
    147 //        printf("%lld %d
    ",djsphi(n),djsmu(n));
    148 //    }
    149 //    return 0;
    150 //    return 0;
    151 }
     
     
     
     
     
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