问题描述

BZOJ2301

LG2522


积性函数

若函数 \(f(x)\) 满足对于任意两个最大公约数为 \(1\) 的数 \(m,n\) ,有 \(f(mn)=f(m) \times f(n)\),则称 \(f(x)\) 为积性函数。

狄利克雷卷积和莫比乌斯函数

今天 zzk 神仙讲了一下狄利克雷卷积、数论分块和莫比乌斯反演。

几个数论函数

\[1(x)=1
\]

\[id(x)=x
\]

\[id^k(x)=x^k
\]

\[\varepsilon(x)=\begin{cases}1&x=1\\0&x\neq1\end{cases}
\]

以上这几个数论函数都是积性函数。

狄利克雷卷积

有函数 \(f(x),g(x)\) , 若有函数 \(h(x)=\sum\limits_{d|x}{f(d)g(\frac{x}{d})}\) ,则称 \(h(x)\) 是 \(f(x),g(x)\) 的卷积。

记作 \(h(x)=f(x)*g(x)\)

狄利克雷卷积有如下性质:

  • 交换律,即 \(f*g=g*f\)

  • 结合律,即 \((a*b)*c=a*(b*c)\)

  • 若 \(f,g\) 都是积性函数,则 \(f*g\) 也是积性函数,即 \(f*g(mn)=f*g(m) \times f*g(n)((n,m)=1)\)

单位元 \(\varepsilon\)

若 \(f*g = \varepsilon\) ,则 \(f\) 与 \(g\) 互为逆

莫比乌斯函数

\(\mu(x)\)代表莫比乌斯函数。

对 \(x\) 应有质数唯一分解定理,将 \(x\) 表示为 \(x=\prod_{i=1}^{k} p_i^{c_i}\) ,则有

\[\mu(x)=\begin{cases}0&\exists c_i \ge 2\\(-1)^{k}&\forall c_i=1\end{cases}
\]

莫比乌斯函数是一个积性函数,即对于满足 \((x,y)=1\) 的 \(x,y\) ,有 \(\mu(xy)=\mu(x) \times \mu(y)\)

有重要性质 \(\sum\limits_{d|x}{\mu(d)}=\varepsilon=\begin{cases}0&x \neq 1\\1&x=1\end{cases}\)

莫比乌斯反演

套式子:

\[f(x)=\sum\limits_{d|x}g(d) \Rightarrow g(x)=\sum\limits_{d|x}f(d)\mu(\frac{x}{d})
\]

用狄利克雷卷积来解释,就是 \(f=g*1,g=f*\mu\)


数论分块

简单问题

数论分块一般的问题是求 \(\sum_{d=1}^n{\lfloor \frac{n}{d} \rfloor}\)

考虑分块思想,把 \(\lfloor \frac{n}{d} \rfloor\) 数值相同的划分为一块求。

于是可以得到以下代码:


稍复杂问题 \(1\)


题解

题意是要求 \(\sum\limits_{i=a}^{b}{\sum\limits_{j=c}^{d}{[(i,j)==k]}}\)

显然可以通过差分,将问题转化为求 \(\sum\limits_{i=1}^{n}{\sum\limits_{j=1}^{m}{[(i,j)==k]}}\)

可以通过在两边同时除去 \(k\) ,得到

\[\sum\limits_{i=1}^{\frac{n}{k}}{\sum\limits_{j=1}^{\frac{m}{k}}{[(i,j)==1]}}
\]

考虑最大公约数为 \(1\) 的要求,可以想到 \([(i,j)==1]\) 的条件可以直接改为 \(\varepsilon((i,j))\)

又因为 \(\varepsilon((i,j))=\sum\limits_{d|(i,j)}{\mu(d)}\) ,所以式子转化为

\[\sum\limits_{i=1}^{\frac{n}{k}}{\sum\limits_{j=1}^{\frac{m}{k}}{\sum\limits_{d|(i,j)}{\mu(d)}}}
\]

对 \(\sum\) 进行变换,得到


\(\mathrm{Code}\)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; const int maxn=50000; int T; void Init(void){
scanf("%d",&T);
} int p[maxn+7],pr[maxn+7],miu[maxn+7],s[maxn+7];
int tot; void preprocess(){
miu[1]=1;
for(int i=2;i<=maxn;i++){
if(!p[i]) p[i]=i,pr[++tot]=i,miu[i]=-1;
for(int j=1;j<=tot;j++){
if(i*pr[j]>maxn||p[i]<pr[j]) break;
p[i*pr[j]]=pr[j];
if(i%pr[j]) miu[i*pr[j]]=-miu[i];
else miu[i*pr[j]]=0;
}
}
for(int i=1;i<=maxn;i++) s[i]=s[i-1]+miu[i];
} int calc(int x,int y){
if(x>y) swap(x,y);
if(x==0||y==0) return 0;
int res(0);
for(int l=1,r;l<=x;l=r+1){
r=min(x/(x/l),y/(y/l));
res+=(s[r]-s[l-1])*(x/l)*(y/l);
}
return res;
} void Work(void){
preprocess();
while(T--){
int a,b,c,d,k;
scanf("%d%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d,&k);
--a,--c;
printf("%d\n",calc(b/k,d/k)+calc(a/k,c/k)-calc(a/k,d/k)-calc(b/k,c/k));
}
} int main(){
Init();
Work();
return 0;
}

BZOJ2301/LG2522 「HAOI2011」Problem B 莫比乌斯反演 数论分块的更多相关文章

  1. 【BZOJ2301】【HAOI2011】Problem b [莫比乌斯反演]

    Problem b Time Limit: 50 Sec  Memory Limit: 256 MB[Submit][Status][Discuss] Description 对于给出的n个询问,每次 ...

  2. 「HAOI2011」Problem c

    「HAOI2011」Problem c 传送门 由于这道题本人讲得不好,可以参考这位dalao的博客 我可就直接上代码了... 参考代码: /*---------------------------- ...

  3. [BZOJ 2154]Crash的数字表格(莫比乌斯反演+数论分块)

    [BZOJ 2154]Crash的数字表格(莫比乌斯反演+数论分块) 题面 求 \[\sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{m} \mathrm{lcm}(i,j)\] 分析 \[\su ...

  4. [BZOJ 2820] YY的gcd(莫比乌斯反演+数论分块)

    [BZOJ 2820] YY的gcd(莫比乌斯反演+数论分块) 题面 给定N, M,求\(1\leq x\leq N, 1\leq y\leq M\)且gcd(x, y)为质数的(x, y)有多少对. ...

  5. [HAOI2011][bzoj2301] Problem b [莫比乌斯反演+容斥原理+分块前缀和优化]

    题面: 传送门 有洛谷就尽量放洛谷链接呗,界面友好一点 思路: 和HDU1695比较像,但是这一回有50000组数据,直接莫比乌斯反演慢慢加的话会T 先解决一个前置问题:怎么处理a,c不是1的情况? ...

  6. Bzoj 2301: [HAOI2011]Problem b(莫比乌斯反演+除法分块)

    2301: [HAOI2011]Problem b Time Limit: 50 Sec Memory Limit: 256 MB Description 对于给出的n个询问,每次求有多少个数对(x, ...

  7. BZOJ 1101 Luogu P3455 POI 2007 Zap (莫比乌斯反演+数论分块)

    手动博客搬家: 本文发表于20171216 13:34:20, 原地址https://blog.csdn.net/suncongbo/article/details/78819470 URL: (Lu ...

  8. 洛谷P3455 ZAP-Queries [POI2007] 莫比乌斯反演+数论分块

    正解:莫比乌斯反演 解题报告: 传送门! 首先这题刚看到就很,莫比乌斯反演嘛,和我前面写了题解的那个一模一样的,所以这儿就不讲这前边的做法辣QAQ 但是这样儿还有个问题,就现在已知我每次都是要O(n) ...

  9. bzoj 3309 DZY Loves Math —— 莫比乌斯反演+数论分块

    题目:https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3309 凭着上课所讲和与 Narh 讨论推出式子来: 竟然是第一次写数论分块!所以迷惑了半天: ...

随机推荐

  1. 新手学习FFmpeg - 如何编写Kubernetes资源文件

    Kubernetes API的使用方式 Kubernetes API属于声明式API编程, 它和常用的命令式编程有一些区别. 通俗的说,命令式编程是第一人称,我要做什么,我要怎么做. 操作系统最喜欢这 ...

  2. JS中&&和||的理解

    运算符可以从三个不同的层次进行理解. 第一层理解 当操作数都是布尔值时,"&&"对两个值执行布尔与(AND)操作. 复制代码代码如下: x==0 && ...

  3. 细解JavaScript ES7 ES8 ES9 新特性

    题记:本文提供了一个在线PPT版本,方便您浏览 细解JAVASCRIPT ES7 ES8 ES9 新特性 在线PPT ver 本文的大部分内容译自作者Axel Rauschmayer博士的网站,想了解 ...

  4. CCF-CSP题解 201709-4 通信网络

    dfs #include <bits/stdc++.h> const int maxn = 1000; const int maxm = 10000; using namespace st ...

  5. java设计模式(二)单例模式,一生只爱一人,只争一朝一夕

    单例模式:保证一个类在内存中的对象唯一,有且仅能实例化一次.(如多个代码块需要读取配置文件,or开启事务,orjdbc读取数据源就是个经典例子)参考:吟啸且徐行 实现步骤: 私有构造方法.保证唯一的 ...

  6. [译]C# 7系列,Part 4: Discards 弃元

    原文:https://blogs.msdn.microsoft.com/mazhou/2017/06/27/c-7-series-part-4-discards/ 有时我们想要忽略一个方法返回的值,特 ...

  7. 网易极客战记官方攻略-地牢-Kithgard 图书管理员

    关卡连接: https://codecombat.163.com/play/level/kithgard-librarian 向友好的图书馆管理员求助! 简介 大多数关卡都有提示,在你卡关时挺有用. ...

  8. Linux修改History历史命令数量

    ****打开  vim  /etc/profile vim  /etc/profile 追加配置 # /etc/profile: system-wide .profile file for the B ...

  9. ASP.NET Core on K8S深入学习(11)K8S网络知多少

    本篇已加入<.NET Core on K8S学习实践系列文章索引>,可以点击查看更多容器化技术相关系列文章. 一.Kubernetes网络模型 我们都知道Kubernetes作为容器编排引 ...

  10. 【转载】Docker registry仓库历史镜像批量清理

    前言 在jenkins CI/CD流水线中以自动打包并push镜像的方式运行了一段时间之后, docker registry中堆积的历史镜像数量极多,磁盘空间告急,为此,有必要定期做镜像的清理,并释放 ...