uoj221【NOI2016】循环之美

前面部分比较简单,就是无脑化式子,简单点讲好了。
首先肯定在\((x,y)=1\)时才考虑这个分数,要求纯循环的话,不妨猜猜结论,就是y必须和K互质。所以答案是\(\sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^m [(i,j)=1] [(j,k)=1]\)

然后用 \([(i,j)=1]=\sum_{d|i,j} \mu(d)\)大力化一化,很快就会得到:
\[\sum_{d=1}^{min(n,m)} \mu(d) \frac{n}{d} \sum_{d|j,j\le m}[(j,k)=1]\]
\[=\sum_{d=1}^{min(n,m)} \mu(d) [(d,k)=1] \frac{n}{d} \sum_{j=1}^{\frac{m}{d}}[(j,k)=1]\]
令后面那一坨\(\sum_{j=1}^{\frac{m}{d}}[(j,k)=1]=f(\frac{m}{d})\),它可以快速计算:
\[f(x)=\sum_{j=1}^x [(j,K)=1]\]
\[=\sum_{j=1}^x \sum_{g|j,k} \mu(g)\]
\[=\sum_{g|k}\mu(g) \sum_{g|j} 1\]
\[=\sum_{g|k}\mu(g) \frac{x}{g} \]
可以\(O(\sqrt k)\)计算。

回到原式
\[\sum_{d=1}^{min(n,m)} \mu(d) [(d,k)=1] \frac{n}{d} f(\frac{m}{d})\]
这个显然可以分块吧,预处理一下\(\sum_{d=1}^{min(n,m)} \mu(d)[(d,k)=1]\)的前缀和就可以\(O(\sqrt n *\sqrt k)\)算答案了,因为是gcd的log,预处理做到2e7都不虚。
然后就有84分了。

考虑快速求\(F(k,x)=\sum_{d=1}^x \mu(d)*[(d,k)==1]\),同样拆后面的gcd。
\[F(k,x) =\sum_{d=1}^x \mu(d)*[(d,k)==1] \]
\[ =\sum_{d=1}^x \mu(d) \sum_{g|k,d} \mu(g)\]
\[ =\sum_{g|k} \mu(g) \sum_{g|d} \mu(d)\]
\[ =\sum_{g|k} \mu(g) \sum_{T=1}^{\frac{x}{g}} \mu(T*g)\]
然后由于当\((T,g)\ne 1\)\(\mu(T*g)\)显然=0。
\[ =\sum_{g|k} \mu(g) \sum_{T=1}^{\frac{x}{g}} [(T,g)==1]*\mu(T)*\mu(g)\]
\[ =\sum_{g|k} \mu^2(g) \sum_{T=1}^{\frac{x}{g}} \mu(T)*[(T,g)==1]\]
\[ =\sum_{g|k} \mu^2(g) F(g,\frac{x}{g})\]
然后递归算,顺便记忆化一下,另外当k=1时直接返回\(\sum_{i=1}^x \mu(i)\),因此要杜教筛预处理。

\(F(k,i)\)可以预处理一下\(k=K\)时x较小的若干项,会加快速度。

我根本不会算这个的复杂度,想到这后就直接去写了,极限数据一下就跑出来了就交了,别问我复杂度是多少,我不知道。复杂度应该和杜教筛差不多吧(如果对g讨论一下在x的\(\sqrt x\)段中的哪一段,这一段的k的约数统一计算的话)。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define pl puts("lala")
#define cp cerr<<"lala"<'9') {if(ch=='-')g=-1;ch=getchar();}
    while(ch<='9'&&ch>='0') re=(re<<1)+(re<<3)+(ch^48),ch=getchar();
    return re*g;
}
typedef long long ll;
typedef pair pii;

inline int gcd(int a,int b)
{
    while(b) {int t=a%b; a=b; b=t;}
    return a;
}
const int N=7e5+11;
int prime[N],cnt=0,mu[N],smu[N],resf[N],K;
bool isnotprime[N];
void init()
{
    int n=N-11;
    isnotprime[1]=1; mu[1]=1;
    for(int i=2;i<=n;++i) 
    {
        if(!isnotprime[i]) prime[++cnt]=i,mu[i]=-1;
        for(int j=1;j<=cnt&&i*prime[j]<=n;++j)
        {
            isnotprime[i*prime[j]]=1;
            if(!(i%prime[j])) break;
            mu[i*prime[j]]=-mu[i];
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;++i) smu[i]=smu[i-1]+mu[i];
    for(int i=1;i<=n;++i) resf[i]=resf[i-1]+mu[i]*(gcd(i,K)==1);
}

mapmp;
int M(int n)
{
    if(n<=N-11) return smu[n];
    if(mp.count(n)) return mp[n];
    int &ans=mp[n]; ans=1;
    for(int i=2,j;i<=n;i=j+1)
    {
        j=n/(n/i);
        ans-=M(n/i)*(j-i+1);
    }
    return ans;
}

mapF[2050];
int calcF(int k,int x)
{
    if(k==1) return M(x);
    if(k==K&&x<=N-11) return resf[x];
    if(F[k].count(x)) return F[k][x];
    int &ans=F[k][x];
    for(int i=1;i*i<=k;++i) if(!(k%i))
    {
        if(mu[i]) ans+=mu[i]*mu[i]*calcF(i,x/i);
        if(i*i!=k) 
        {
            int oth=k/i;
            if(mu[oth]) ans+=mu[oth]*mu[oth]*calcF(oth,x/oth);
        }
    }
    return ans;
}

int n,m;
int divi[2050],tot=0;
inline int f(int x)
{
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=tot;++i) ans+=mu[divi[i]]*(x/divi[i]);
    return ans;
}

int main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("1.in","r",stdin);freopen("1.out","w",stdout);
#endif
    n=read(); m=read(); K=read();
    init();
    int mn=min(n,m);
    M(mn);
    for(int i=1;i*i<=K;++i) if(!(K%i))
    {
        divi[++tot]=i;
        if(i*i!=K) divi[++tot]=K/i;
    }
    
    ll ans=0;
    for(int i=1,j;i<=mn;i=j+1)
    {
        j=min(n/(n/i),m/(m/i));
        ans+=1ll*(n/i)*f(m/i)*(calcF(K,j)-calcF(K,i-1));
    }
    cout<

转载于:https://www.cnblogs.com/thkkk/p/8982346.html

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