先说题意:输入a和b,求a^b的所有因子之和。
题解:先分解a的质因子,a=p1^t1*p2^t2*...*pk^tk(pi为质数)。再a^b=p1^(t1*b)*p2^(t2*b)*...pk^(tk*b)。选出所有的因子就是枚举所有的ti*b,求和可知sum=(1+p1+...p1^(t1*b))*(1+p2+...p2^(t2*b))*...*(1+pk+...+pk*(tk*b));
而求1+pi+pi^2+...pi^ci(ci=ti*b)有两种方法:
1.直接用二分递归求:举例来说,1+a+a^2+a^3+a^4=(1+a)*(1+a^2)+a^2;(1+a)=1*(1+a)。根据奇偶二分下去。只要只有一个数为止。
2.是写出通项公式求解:这是个等比数列,所以由等比公式可得1+pi+...+pi^ci=(pi^(ci+1)-1)/(pi-1)。接着就是快速幂和分数形式的取模了。分数形式的取模也有两种方法:
(1)逆元:A/B=A*B^(-1),B^(-1)就是B的逆元;B*C%mod=1,则说C是B的逆元,求的方法有拓展欧几里德公式来求和定理求解。不题mod=9901是质数,所以可以直接定理求解(费马小定理:a^(mod-1)%mod=1,mod为素数),也可以用欧拉定理,也一样。。因而(A/B)%mod=A*B^(mod-2);
(2)变换模值:(A/B)%mod=(A%(mod*B))/B%mod。对B*mod取余,剩余的值必定是B的倍数,这种方法是用于mod和B小的时候,这题就刚刚好。
注意点:
(1)0^0=1,这题中0的无论多少次都是1.。。,不知是没有这类的数据还是原本就定义成这样。
(2)用通项公式求的时候需要注意的是A/B中,如果B是mod的倍数就不能用逆元。。why?因为逆元要求B*B^(-1)%mod=1,但B%mod=0恒成立,找不出模mod下的逆元。
逆元求分数取模代码:
耗时:16MS
#include <cstdio> #include <cmath> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; typedef __int64 LL; const LL mod=9901; LL mul(LL a,LL b,LL n)//大数乘法,直接相乘会爆int64,需要逐位相乘 { LL s=0; while(b) { if(b&1) s=(s+a)%n; a=(a*2)%n; b=b>>1; } return s; } LL pow_mod(LL a,LL b,LL n)//修改后的求次方,避免了爆int64 { a=a%n; LL s=1; while(b) { if(b&1) { s=mul(s,a,n); } a=mul(a,a,n); b=b>>1; } return s; } int main() { LL a,b; while(cin>>a>>b) { if(a<=1||b==0){cout<<1<<endl;continue;} LL ans=1,i,j,k,t,n,m; n=(LL)sqrt(a+0.5); for(i=2;i<=n;i++) { if(a%i==0) { //if((i-1)%mod==0)cout<<"*"<<i<<endl; //cout<<"*"<<endl; t=0; while(a%i==0){ a=a/i; t++; } if((i-1)%mod==0)ans=ans*(pow_mod(i,t*b+1,mod*(i-1))/(i-1))%mod; else ans=ans*(pow_mod(i,t*b+1,mod)-1)*pow_mod(i-1,mod-2,mod)%mod; } } if(a>1) { //if((a-1)%mod==0)cout<<"*"<<a<<endl; if((a-1)%mod==0)ans=ans*(pow_mod(a,b+1,mod*(a-1))/(a-1))%mod; else ans=ans*(pow_mod(a,b+1,mod)-1)*pow_mod(a-1,mod-2,mod)%mod; } cout<<(ans+mod)%mod<<endl; } return 0; }
递归二分代码:
耗时:32MS
#include <cstdio> #include <cmath> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int mod=9901; int pow_mod(int a,int b) { a=a%mod; int s=1; while(b) { if(b&1) s=(s*a)%mod; a=(a*a)%mod; b=b>>1; } return s; } int sum(int a,int b)//求1+a+a^2+...+a^b { if(b==1)return 1; if(b&1)return (sum(a,b/2)*(1+pow_mod(a,b/2+1))+pow_mod(a,b/2))%mod; else return sum(a,b/2)*(1+pow_mod(a,b/2))%mod; } int main() { int a,b; while(cin>>a>>b) { if(a<=1||b==0){cout<<1<<endl;continue;} int ans=1,i,j,k,t,n,m; n=(int)sqrt(a+0.5); for(i=2;i<=n;i++) { if(a%i==0) { t=0; while(a%i==0){ a=a/i; t++; } ans=ans*sum(i,t*b+1)%mod; } } if(a>1) ans=ans*sum(a,b+1)%mod; cout<<(ans+mod)%mod<<endl; } return 0; }