luogu P3768 简单的数学题

简单的数学题,真是简单。

题目

自己推得比较复杂,但还是推出来了。这里讲个更简洁的做法。

\(\sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n ij\gcd(i,j)\)

\(=\sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n ij\sum_{d|i,d|j} \phi(d)\) //注意这一步

\(=\sum_{d=1}^n \phi(d)\sum_{d|i}\sum_{d|j}ij\)

\(=\sum_{d=1}^n \phi(d)d^2(\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}i)^2\)

后面这个 \((\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}i)^2\) 显然可以 \(O(1)\) 求出。

而这个 \(\sum\phi(x)x^2\) 可以杜教筛。

怎么杜教筛?

\(g(x)=x^2\),则 \(f\circ g=x^3\)

而:

\(\sum_{i=1}^n x=\frac{n(n+1)}{2}\)

\(\sum_{i=1}^n x^2=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}\)

\(\sum_{i=1}^n x^3=(\frac{n(n+1)}{2})^2\)

除法分块即可。容易证明,复杂度为 \(O(n^{\frac{2}{3}})\)

NOI2010 能量采集(题目)也可以这样做,更简单。

#include
#include
typedef long long ll;
const ll D=1e7+3;
ll n,M,INV2,INV6,f[D],p[D],np[D],k,ans;
inline ll S1(ll n){n%=M;return n*(n+1)%M*INV2%M;}
inline ll S2(ll n){n%=M;return n*(n+1)%M*(n+n+1)%M*INV6%M;}
inline ll S3(ll n){n%=M;return S1(n)*S1(n)%M;}
inline ll Pow(ll a,ll m){ll s=1;for(;m;m>>=1)m&1?s=s*a%M:0,a=a*a%M;return s;}
std::mapsf;
ll Sf(ll n){
    if(n

你可能感兴趣的:(luogu P3768 简单的数学题)