Description:

定义函数

\[f _n (k) = \sum _{l _1 = 1} ^n \sum _{l _2 = 1} ^n \cdots \sum _{l _k = 1} ^n \gcd(l _1, l _2, \cdots, l _k) ^2
\]

现给定 \(n, k\),需要求出 \(\sum _{i = 2} ^k f _n (i)\),答案对 \(10 ^9 + 7\) 取模。

\(T\) 组数据。

\[1 \le T \le 10, 1 \le n \le 10 ^9, 2 \le k \le 10 ^{10 ^5}
\]

Solution:

\[\begin{aligned}
f_n(k) &= \sum_{d=1}^nd^2\sum_{x=1}^\frac{n}{d}\mu(x)\lfloor\frac{n}{dx}\rfloor ^k\\
&=\sum_{T=1}^n\lfloor\frac{n}{T}\rfloor^k\sum_{d|T}\mu(d)\left(\frac{T}{d}\right)^2
\end{aligned}
\]

答案为:

\[\begin{aligned}
&\sum_{i=2}^k\sum_{T=1}^n\lfloor\frac{n}{T}\rfloor^i\sum_{d|T}\mu(d)\left(\frac{T}{d}\right)^2\\
=&\sum_{T=1}^n\left(\sum_{i=2}^k\lfloor\frac{n}{T}\rfloor^i\right)\left(\sum_{d|T}\mu(d)\left(\frac{T}{d}\right)^2\right)
\end{aligned}
\]

前面整除分块+等比数列求和,后面杜教筛。

Code:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <fstream> typedef long long LL;
typedef unsigned long long uLL; #define SZ(x) ((int)x.size())
#define ALL(x) (x).begin(), (x).end()
#define MP(x, y) std::make_pair(x, y)
#define DEBUG(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
#define GO cerr << "GO" << endl; using namespace std; inline void proc_status()
{
ifstream t("/proc/self/status");
cerr << string(istreambuf_iterator<char>(t), istreambuf_iterator<char>()) << endl;
} template<class T> inline T read()
{
register T x(0);
register char c;
register int f(1);
while (!isdigit(c = getchar())) if (c == '-') f = -1;
while (x = (x << 1) + (x << 3) + (c xor 48), isdigit(c = getchar()));
return x * f;
} template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) { return a > b ? a = b, 1 : 0; }
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) { return a < b ? a = b, 1 : 0; } const int maxN = 5e6;
const int mod = 1e9 + 7; LL qpow(LL a, LL b)
{
LL ans = 1;
while (b)
{
if (b & 1) ans = ans * a % mod;
a = a * a % mod;
b >>= 1;
}
return ans;
} LL k, kk;
LL calc(int x)
{
if (x == 1) return (kk - 1 + mod) % mod;
else return (LL)x * (qpow(x, k) - x + mod) % mod * qpow(x - 1, mod - 2) % mod;
} void Read()
{
k = kk = 0;
register char c;
while (!isdigit(c = getchar()));
while (k = (k * 10 + (c xor 48)) % (mod - 1), kk = (kk * 10 + (c xor 48)) % mod, isdigit(c = getchar()));
} vector<int> prime;
bool vis[maxN + 2];
int f[maxN + 2], inv6;
map<int, int> F; void Init()
{
f[1] = 1;
for (register int i = 2; i <= maxN; ++i)
{
if (!vis[i])
{
f[i] = ((LL)i * i - 1) % mod;
prime.push_back(i);
}
for (register int j = 0; j < SZ(prime) && prime[j] * i <= maxN; ++j)
{
int t = prime[j] * i;
vis[t] = 1;
if (i % prime[j] == 0)
{
f[t] = (LL)f[i] * prime[j] % mod * prime[j] % mod;
break;
}
else
f[t] = (LL)f[i] * f[prime[j]] % mod;
}
}
for (register int i = 2; i <= maxN; ++i)
f[i] += f[i - 1], f[i] %= mod;
} int Sum(int n)
{
if (n <= maxN) return f[n];
if (F.count(n)) return F[n];
LL ans = (LL)n * (n + 1) % mod * (2ll * n + 1) % mod * inv6 % mod;
for (int l = 2, r; l <= n; l = r + 1)
{
r = n / (n / l);
ans += mod - (LL)Sum(n / l) * (r - l + 1) % mod;
ans %= mod;
}
return F[n] = ans % mod;
} int main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("xhc.in", "r", stdin);
freopen("xhc.out", "w", stdout);
#endif
int T = read<int>();
inv6 = qpow(6, mod - 2);
Init();
while (T--)
{
LL ans(0);
int n;
n = read<int>(), Read();
for (int l = 1, r; l <= n; l = r + 1)
{
r = n / (n / l);
ans += calc(n / r) * (Sum(r) - Sum(l - 1) + mod) % mod;
ans %= mod;
}
printf("%d\n", (int) ans);
}
return 0;
}

2019南京网络赛E:K Sum的更多相关文章

  1. 南京网络赛 E K Sum

    K Sum 终于过了这玩意啊啊啊==== 莫比乌斯反演,杜教筛,各种分块,积性函数怎么线性递推还很迷==,得继续研究研究 #include<bits/stdc++.h> using nam ...

  2. 2019 南京网络赛A

    南京网络赛自闭现场 https://nanti.jisuanke.com/t/41298 二维偏序经典题型 二维前缀和!!! #include<bits/stdc++.h> using n ...

  3. The Preliminary Contest for ICPC Asia Nanjing 2019/2019南京网络赛——题解

    (施工中……已更新DF) 比赛传送门:https://www.jisuanke.com/contest/3004 D. Robots(期望dp) 题意 给一个DAG,保证入度为$0$的点只有$1$,出 ...

  4. [2019南京网络赛D题]Robots

    题目链接 2019.9.2更新 第二天睡醒想了想发现好像搜一遍就可以过,赛时写的花里胡哨的还错了,太菜了QAQ #include<bits/stdc++.h> using namespac ...

  5. 2019南京网络赛 D Robots 期望dp

    题目传送门 题意:给出一幅有向无环图,保证只有1入度为0,n出度为0,求问一个机器人从1出发,每天等概率的走到相邻点或者留在原地,问到达n点的代价.每天的代价都不一样,就是天数(第x天走一步的代价就是 ...

  6. Robots 2019南京网络赛 (概率dp)

    Robots \[ Time Limit: 1000 ms \quad Memory Limit: 262144 kB \] 题意 有一个机器人要从 \(1\) 点走到 \(n\) 点,每走一步都需要 ...

  7. 2019 南京网络赛 B super_log 【递归欧拉降幂】

    一.题目 super_log 二.分析 公式很好推出来,就是$$a^{a^{a^{a^{...}}}}$$一共是$b$个$a$. 对于上式,由于指数太大,需要降幂,这里需要用到扩展欧拉定理: 用这个定 ...

  8. HDU 4750 Count The Pairs (2013南京网络赛1003题,并查集)

    Count The Pairs Time Limit: 20000/10000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65535/65535 K (Java/Others ...

  9. 2018ICPC南京网络赛

    2018ICPC南京网络赛 A. An Olympian Math Problem 题目描述:求\(\sum_{i=1}^{n} i\times i! \%n\) solution \[(n-1) \ ...

随机推荐

  1. 前端之HTML:HTML

    前端基础之html 一.初始html 1.web服务本质 import socket sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) soc ...

  2. Linux安装配置varnish web加速器

    Linux安装配置varnish web加速器       Varnish是一款高性能的开源HTTP加速器,它可以来做纯粹的代理服务器,负载均衡,但varnish最主要的功能是缓存加速,也是它最出色的 ...

  3. 【CF838E】 Convex Countour

    [CF838E] Convex Countour 首先观察题目的性质 由于是凸包,因此不自交路径中的一条边\((x, y)\)的两端点只能向与\(x\)或\(y\)相邻的结点连边. 举个栗子,若选取了 ...

  4. 消息中间件之 RocketMQ

    参考文档: http://jm.taobao.org/2017/01/12/rocketmq-quick-start-in-10-minutes/ http://rocketmq.apache.org ...

  5. Oracle12c RAC RMAN异机恢复

    ######################################################## #编辑pfile文件initspdb.ora vi /oracle/app/oracl ...

  6. 链接收藏:bullet物理引擎不完全指南

    这个也是博客园的文章,编辑得也很好,就不copy了,结尾还有PDF: https://www.cnblogs.com/skyofbitbit/p/4128347.html 完结

  7. JavaScript变量和字面量

    一.什么是变量? 首先了解一下什么是内存:内存就是保存程序在运行过程中,所需要用到的数据8bit(比特是表示信息的最小单位). 8bit=1byte 1024byte=1MB 1024MB=1GB 1 ...

  8. Java冠军程序员告诉你如何提升技术

    让我们跟着兄弟连JavaEE培训 导师,聊一聊——怎样成为冠军程序员 ? 我认为以下几点能力是非常有帮助的: 1.强大的记忆力.当 我上八年级的时候,全因那位死气沉沉的历史老师,让我自己都相信我的记忆 ...

  9. 舞蹈课(dancingLessons)

    有n个人参加一个舞蹈课.每个人的舞蹈技术由整数ai来决定.在舞蹈课的开始,他们从左到右站成一排.当这一排中至少有一对相邻的异性时,舞蹈技术相差最小的那一对会出列并开始跳舞.如果相差最小的不止一对,那么 ...

  10. R 配色(挑花眼的色卡19色)

    cols =c("#999999","#FF0099", "#E69F00", "#56B4E9", "#00 ...