题意:
令x的约数之和为g[x];
多组数据,输入n,m,a;
求∑g[gcd(i,j)],g[gcd(i,j)]<=a,1<=i<=n,1<=j<=m;
题解:
首先对于取值在非负整数集合的数论函数,有以下结论成立;
此定理即莫比乌斯反演定理;
有了这个结论,本题中我们定义两个函数;
f [n]为gcd(i,j)==n的(i,j)对数;
F[n]为n|gcd(i,j)的(i,j)对数;
显然F[n]=∑f[d],n|d;
那么莫比乌斯反演的②式成立;
而倘若不考虑题中小于等于a的影响,那么答案为:
∑ f[d]*g[d],1<=d<=min(n,m);//g[d]为d的约数和;
带入∑ g[d]*∑ μ(x/d)*(n/x)*(m/x);
1<=d<=min(n,m),d|x;
化简∑ (n/d)*(m/d)∑ μ(d/x)*g[x];
1<=d<=min(n,m),x|d;
(如果是单个询问)将所有满足g[x]<=a的∑ μ(d/x)*g[x]维护一个对d的前缀和;
可以在O(nlogn)的时间内解决(logn是在插入时一个d要由多个x更新而来造成的,这样均摊为log);
但是多组询问在线的O(Q*nlogn)无法解决问题;
所以为了防止多次维护这个前缀和,将询问离线并按a排序;
排序之后将当前g[x]<=a的东西全部插入,自然也要将g[x]排序;
插入用树状数组
然后这样再处理所有询问,复杂度在O(Q√n+nlog^2n)的级别;
故可以解决此题;
代码:
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<algorithm> #define N 100100 #define M 22000 #define pr pair<int,int> using namespace std; typedef long long ll; struct node { int n,m,k,no; }a[M]; int pri[N>>1],ans[M],tot; int miu[N],popo[N],qqq[N],sum[N]; pr g[N]; bool vis[N]; int cmp(node a,node b) { return a.k<b.k; } int lowbit(int x) { return x&(-x); } void update(int x,int val) { while(x<N) { sum[x]+=val; x+=lowbit(x); } } int query(int x) { int ret=0; while(x) { ret+=sum[x]; x-=lowbit(x); } return ret; } void init() { miu[1]=g[1].first=g[1].second=popo[1]=qqq[1]=1; for(int i=2;i<N;i++) { if(!vis[i]) { pri[++tot]=i; //素数表 miu[i]=-1; //莫比乌斯函数 popo[i]=i; //最小质因子的最大p^t满足p^t|i qqq[i]=i+1; //∑p^t g[i].first=i+1; //i的约数和 g[i].second=i; //id(i),就是i本身 } for(int j=1;j<=tot&&i*pri[j]<N;j++) { vis[i*pri[j]]=1; g[i*pri[j]].second=i*pri[j]; if(i%pri[j]==0) { miu[i*pri[j]]=0; popo[i*pri[j]]=popo[i]*pri[j]; qqq[i*pri[j]]=qqq[i]+popo[i*pri[j]]; g[i*pri[j]].first=g[i].first/qqq[i]*qqq[i*pri[j]]; break; } miu[i*pri[j]]=-miu[i]; popo[i*pri[j]]=pri[j]; qqq[i*pri[j]]=pri[j]+1; g[i*pri[j]].first=g[i].first*(pri[j]+1); } } } int Inv(int n,int m) { int ret=0,i,last; for(i=1;i<=n;i=last+1) { last=min(n/(n/i),m/(m/i)); ret+=(n/i)*(m/i)*(query(last)-query(i-1)); } return ret&2147483647; } int main() { init(); int T,n,m,i,j,k,p; scanf("%d",&T); for(i=1;i<=T;i++) { scanf("%d%d%d",&a[i].n,&a[i].m,&a[i].k); a[i].no=i; if(a[i].n>a[i].m) swap(a[i].n,a[i].m); } sort(a+1,a+1+T,cmp); sort(g+1,g+N); for(i=p=1;i<=T;i++) { while(g[p].first<=a[i].k) { for(j=1;g[p].second*j<N;j++) update(g[p].second*j,g[p].first*miu[j]); p++; } ans[a[i].no]=Inv(a[i].n,a[i].m); } for(i=1;i<=T;i++) printf("%d\n",ans[i]); return 0; }
原文地址:http://blog.csdn.net/ww140142/article/details/46946865