洛谷 P3327 [SDOI2015]约数个数和 莫比乌斯反演

P3327 [SDOI2015]约数个数和

学习莫比乌斯反演最大的感觉就是:这完全靠智商硬核推公式啊。

d(ij)的约数个数预备知识:

                                  d(ij)=\sum_{x|i}\sum_{y|j}[gcd(x,y)=1]

                             ans=\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{m}\sum_{x|i}\sum_{y|j}[gcd(x,y)=1]

我们切换一下枚举次序:(考验智商了)

                             ans=\sum_{x=1}^{n}\sum_{y=1}^{m}[gcd(x,y)=1]\left \lfloor \frac{n}{x} \right \rfloor\left \lfloor \frac{m}{y} \right \rfloor

莫比乌斯函数性质:

                                  [gcd(x,y)=1]\Rightarrow \sum_{k|gcd(x,y)}\mu (k)

代换:

                                 ans=\sum_{x=1}^{n}\sum_{y=1}^{m}\sum_{k|gcd(x,y)}\mu (k)\left \lfloor \frac{n}{x} \right \rfloor\left \lfloor \frac{m}{y} \right \rfloor

假设n<=m,再次切换枚举次序:(再次考验智商了)

                                   ans=\sum_{k=1}^{n}\mu (k)\sum_{x=1}^{\frac{n}{k}}\sum_{y=1}^{\frac{m}{k}}\left \lfloor \frac{n}{kx} \right \rfloor\left \lfloor \frac{m}{ky} \right \rfloor

 

                                   ans=\sum_{k=1}^{n}\mu (k)(\sum_{x=1}^{\frac{n}{k}}\left \lfloor \frac{n}{kx} \right \rfloor)(\sum_{y=1}^{\frac{m}{k}}\left \lfloor \frac{m}{ky} \right \rfloor)

设                                 

                                                   g(x)=\sum_{i=1}^{n}\left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor

我们先从1到50000打表g(x),接下来就可以直接整除分块了解决这个题了。

#include
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn=1e6+10;
int pri[maxn],vis[maxn],mu[maxn],cnt;
ll g[maxn],sum[maxn];
void get_mu(int n)
{
	mu[1]=1;
	for(int i=2;i<=n;i++)
	{
		if(!vis[i])mu[i]=-1,pri[++cnt]=i;
		for(int j=1;j<=cnt&&pri[j]*i<=n;j++)
		{
			vis[pri[j]*i]=1;
			if(i%pri[j]==0)break;
			else mu[pri[j]*i]=-mu[i];
		}
	}
	for(int i=1;i<=n;i++)sum[i]=sum[i-1]+mu[i];
	for(int i=1;i<=n;i++)
	for(int l=1,r;l<=i;l=r+1)
	{
		r=i/(i/l);
		g[i]+=1ll*(r-l+1)*(i/l);
	}
}
int main()
{
	int T,n,m;
	get_mu(5e4);
	scanf("%d",&T);
	while(T--)
	{
		ll ans=0;
		scanf("%d%d",&n,&m);
		int nn=min(n,m);
		for(int l=1,r;l<=nn;l=r+1)
		{
			r=min(n/(n/l),m/(m/l));
			ans+=1ll*(sum[r]-sum[l-1])*g[n/l]*g[m/l];
		}
		printf("%lld\n",ans);
	}
}

 

你可能感兴趣的:(数学----莫比乌斯反演)