洛谷P4240 毒瘤之神的考验 【莫比乌斯反演 + 分块打表】
题目链接
题解
式子不难推,分块打表真的没想到
首先考虑如何拆开\(\varphi(ij)\)
考虑公式
\]
而
\varphi(i)\varphi(j) &= i\prod\limits_{p | i}\frac{p - 1}{p} j \prod\limits_{p | j}\frac{p - 1}{p} \\
\varphi(i)\varphi(j)&= ij \prod\limits_{p | ij}\frac{p - 1}{p} \prod\limits_{p | (i,j)}\frac{p - 1}{p} \\
\varphi(i)\varphi(j)(i,j)&= ij \prod\limits_{p | ij}\frac{p - 1}{p} (i,j)\prod\limits_{p | (i,j)}\frac{p - 1}{p} \\
\varphi(i)\varphi(j)(i,j)&= \varphi(i,j)\varphi((i,j)) \\
\varphi(i,j) &= \frac{\varphi(i)\varphi(j)(i,j)}{\varphi((i,j))}
\end{aligned}
\]
所以我们有
ans &= \sum\limits_{i = 1}^{n}\sum\limits_{j = 1}^{m} \frac{\varphi(i)\varphi(j)(i,j)}{\varphi((i,j))} \\
&= \sum\limits_{d = 1}^{n}\frac{d}{\varphi(d)} \sum\limits_{d|i}^{n} \varphi(i) \sum\limits_{d|j}^{m} \varphi(j) [(i,j) = d] \\
&= \sum\limits_{z = 1}^{n}\frac{z}{\varphi(z)} \sum\limits_{z | d} \mu(\frac{d}{z}) \sum\limits_{d|i}^{n} \varphi(i) \sum\limits_{d|j}^{m} \varphi(j) \\
&= \sum\limits_{z = 1}^{n}\frac{z}{\varphi(z)} \sum\limits_{z | d} \mu(\frac{d}{z}) \sum\limits_{i = 1}^{\lfloor \frac{n}{d} \rfloor} \varphi(id) \sum\limits_{j = 1}^{\lfloor \frac{m}{d} \rfloor} \varphi(jd) \\
&= \sum\limits_{d = 1}^{n}\sum\limits_{z | d} \frac{z}{\varphi(z)}\mu(\frac{d}{z}) \sum\limits_{i = 1}^{\lfloor \frac{n}{d} \rfloor} \varphi(id) \sum\limits_{j = 1}^{\lfloor \frac{m}{d} \rfloor} \varphi(jd)
\end{aligned}
\]
隐约感觉已经差不多了
令
\]
\]
那么
\]
注意到\(\lfloor \frac{n}{d} \rfloor d \le n\),\(G(n,d)\)的状态数是\(O(n)\)的,可以预处理
\(F(d)\)可以\(O(nlogn)\)预处理
那么现在我们就可以\(O(n)\)计算辣~
但这还不够,却已经无法从式子上进行优化了
分块!
我们设
\]
我们就可以利用整除分块\(T(nxt,\lfloor \frac{n}{i} \rfloor,\lfloor \frac{m}{i} \rfloor) - T(i - 1,\lfloor \frac{n}{i} \rfloor,\lfloor \frac{m}{i} \rfloor)\)进行\(O(\sqrt{n})\)的计算
所以我们只需预处理出\(T(n,x,y)\)
但状态数很多,考虑只打出\(B\)项\(x,y\)
考虑到\(nx,ny \le 10^5\),时间空间复杂度\(O(nB)\)
\(y \ge B\)的\(n\)只有\(\lfloor \frac{n}{B} \rfloor\)项,暴力计算
所以询问时复杂度\(O(\sqrt{n} + \lfloor \frac{n}{B} \rfloor)\)
令\(T\frac{n}{B} = nB\),则\(B = \sqrt{T}\)
\(B\)取\(100\)左右就差不多了
复杂度\(O(nlogn + T(\sqrt{n} + \lfloor \frac{n}{B} \rfloor))\)
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<queue>
#include<cmath>
#include<map>
#define LL long long int
#define REP(i,n) for (int i = 1; i <= (n); i++)
#define Redge(u) for (int k = h[u],to; k; k = ed[k].nxt)
#define cls(s,v) memset(s,v,sizeof(s))
#define mp(a,b) make_pair<int,int>(a,b)
#define cp pair<int,int>
using namespace std;
const int maxn = 100005,maxm = 100005,INF = 0x3f3f3f3f;
inline int read(){
	int out = 0,flag = 1; char c = getchar();
	while (c < 48 || c > 57){if (c == '-') flag = 0; c = getchar();}
	while (c >= 48 && c <= 57){out = (out << 1) + (out << 3) + c - 48; c = getchar();}
	return flag ? out : -out;
}
const int B = 100,N = 100000,P = 998244353;
int p[maxn],pi,isn[maxn],mu[maxn],phi[maxn],inv[maxn];
int F[maxn],*G[maxn],*T[B + 1][B + 1];
void init(){
	inv[0] = inv[1] = 1;
	mu[1] = phi[1] = 1;
	for (int i = 2; i <= N; i++) inv[i] = 1ll * (P - P / i) * inv[P % i] % P;
	for (int i = 2; i <= N; i++){
		if (!isn[i]) p[++pi] = i,mu[i] = P - 1,phi[i] = i - 1;
		for (int j = 1; j <= pi && i * p[j] <= N; j++){
			isn[i * p[j]] = true;
			if (i % p[j] == 0){
				phi[i * p[j]] = p[j] * phi[i];
				break;
			}
			phi[i * p[j]] = (p[j] - 1) * phi[i];
			mu[i * p[j]] = (P - mu[i]) % P;
		}
	}
	for (int i = 1; i <= N; i++)
		for (int j = i; j <= N; j += i)
			F[j] = (F[j] + 1ll * i * inv[phi[i]] % P * mu[j / i] % P) % P;
	for (int d = 1; d <= N; d++){
		int len = N / d + 1;
		G[d] = new int[len]; G[d][0] = 0;
		for (int i = 1; i < len; i++)
			G[d][i] = (G[d][i - 1] + phi[i * d]) % P;
	}
	for (int x = 1; x < B; x++)
		for (int y = x; y < B; y++){
			int len = N / y + 1;
			T[x][y] = new int[len]; T[x][y][0] = 0;
			for (int i = 1; i < len; i++)
				T[x][y][i] = (T[x][y][i - 1] + 1ll * F[i] * G[i][x] % P * G[i][y] % P) % P;
		}
}
void work(){
	int n = read(),m = read(),ans = 0;
	if (n > m) swap(n,m);
	int E = m / B;
	for (int i = 1; i <= E; i++)
		ans = (ans + 1ll * F[i] * G[i][n / i] % P * G[i][m / i] % P) % P;
	for (int i = E + 1,nxt; i <= n; i = nxt + 1){
		nxt = min(n / (n / i),m / (m / i));
		ans = ((ans + T[n / i][m / i][nxt]) % P + P - T[n / i][m / i][i - 1]) % P;
	}
	printf("%d\n",ans);
}
int main(){
	init();
	int T = read();
	while (T--) work();
	return 0;
}
												
											洛谷P4240 毒瘤之神的考验 【莫比乌斯反演 + 分块打表】的更多相关文章
- 洛谷 P4240 毒瘤之神的考验 解题报告
		
P4240 毒瘤之神的考验 题目背景 \(\tt{Salamander}\)的家门口是一条长长的公路. 又是一年春天将至,\(\tt{Salamander}\)发现路边长出了一排毒瘤! \(\tt{S ...
 - 洛谷 P4240 - 毒瘤之神的考验(数论+复杂度平衡)
		
洛谷题面传送门 先扯些别的. 2021 年 7 月的某一天,我和 ycx 对话: tzc:你做过哪些名字里带"毒瘤"的题目,我做过一道名副其实的毒瘤题就叫毒瘤,是个虚树+dp yc ...
 - luogu 4240 毒瘤之神的考验 (莫比乌斯反演)
		
题目大意:略 题面传送门 果然是一道神duliu题= = 出题人的题解传送门 出题人的题解还是讲得很明白的 1.关于$\sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{m ...
 - Luogu4240 毒瘤之神的考验 莫比乌斯反演、根号分治
		
传送门 首先有\(\varphi(ij) = \frac{\varphi(i) \varphi(j) \gcd(i,j)}{\varphi(\gcd(i,j))}\),把欧拉函数的定义式代入即可证明 ...
 - P4240 毒瘤之神的考验
		
题目 P4240 毒瘤之神的考验 神仙题\(emmm\) 前置 首先有一个很神奇的性质: \(\varphi(ij)=\dfrac{\varphi(i)\varphi(j)gcd(i,j)}{\var ...
 - 洛谷P3327 [SDOI2015]约数个数和  【莫比乌斯反演】
		
题目 设d(x)为x的约数个数,给定N.M,求\(\sum_{i = 1}^{N} \sum_{j = 1}^{M} d(ij)\) 输入格式 输入文件包含多组测试数据.第一行,一个整数T,表示测试数 ...
 - 从 [P4240 毒瘤之神的考验] 谈 OI 中的美学
		
感觉这题真的特别有意思,涉及了 OI 中很多非常有意思.非常美的手法,比如--平衡两部分的时间复杂度.\(n \ln n\) 的那个 Trick等等,真的一种暴力的美学. 题目大意: 多组询问,求 \ ...
 - 洛谷P3307 [SDOI2013]项链 [polya定理,莫比乌斯反演]
		
传送门 思路 很明显的一个思路:先搞出有多少种珠子,再求有多少种项链. 珠子 考虑这个式子: \[ S3=\sum_{i=1}^a \sum_{j=1}^a\sum_{k=1}^a [\gcd(i,j ...
 - 【洛谷2257】YY的GCD(莫比乌斯反演)
		
点此看题面 大致题意: 求\(\sum_{x=1}^N\sum_{y=1}^MIsPrime(gcd(x,y))\). 莫比乌斯反演 听说此题是莫比乌斯反演入门题? 一些定义 首先,我们可以定义\(f ...
 
随机推荐
- 两个非常好的bootstrap模板,外送大话设计模式!
			
两个非常好的bootstrap模板,外送大话设计模式! 下载地址:http://download.csdn.net/download/wolongbb/10198756
 - .net core实践系列之短信服务-Sikiro.SMS.Api服务的实现
			
前言 上篇<.net core实践系列之短信服务-架构设计>介绍了我对短信服务的架构设计,同时针对场景解析了我的设计理念.本篇继续讲解Api服务的实现过程. 源码地址:https://gi ...
 - JS_各种排序方法
			
排序有内部排序和外部排序,内部排序是数据记录在内存中进行排序,而外部排序是因排序的数据很大,一次不能容纳全部的排序记录,在排序过程中需要访问外存. 我们这里说说八大排序就是内部排序. 当n较大,则应采 ...
 - CSS 表格实例
			
CSS 表格实例CSS 表格属性可以帮助您极大地改善表格的外观.CSS Table 属性属性 描述border-collapse 设置是否把表格边框合并为单一的边框.border-spacing 设置 ...
 - Centos7.5部署MySQL5.7基于GTID主从复制+并行复制+半同步复制+读写分离(ProxySQL) 环境- 运维笔记 (完整版)
			
之前已经详细介绍了Mysql基于GTID主从复制的概念,原理和配置,下面整体记录下MySQL5.7基于GTID主从复制+并行复制+增强半同步复制+读写分离环境的实现过程,以便加深对mysql新特性GT ...
 - 【个人项目总结】C#四则运算表达式生成程序
			
S1&2.个人项目时间估算 PSP表格如下: PSP2.1 Personal Software Process Stages Time(Before) Time(After) Planning ...
 - Linux内核分析——Linux内核学习总结
			
马悦+原创作品转载请注明出处+<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 Linux内核学习总结 一 ...
 - 20135327郭皓--Linux内核分析第九周 期中总结
			
Linux内核分析第九周 期中总结 一.知识概要 1. 计算机是如何工作的 存储程序计算机工作模型:冯诺依曼体系结构 X86汇编基础 会变一个简单的C程序分析其汇编指令执行过程 2. 操作系统是如何工 ...
 - shell脚本--文件测试
			
文件测试是指测试某一个文件或者目录是否存在 测试文件格式[ 操作符 目录或者文件 ] 注意左括号和操作符之间有一个空格,文件或者目录 与右边的括号之间也有一个空格. -d 测试是否为目录 -e ...
 - MyBatis 集合操作语法范例:配合SQL的in关键字
			
Java语法: private String[] tagIds; MyBatis语法 <delete id="deleteByIds" parameterType=" ...