51 Nod 1238 最小公倍数之和 V3 杜教筛
题目链接:http://www.51nod.com/Challenge/Problem.html#!#problemId=1238
题意:求$\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{n}lcm(i,j)=\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{n}{\frac{i*j}{gcd(i,j)}}$,$1\leq{n}\leq10^{10}$.
知识提要:小于等于n中与n互质的数总和为$\sum_{i=1}^{n}[(n,i)=1]i=\frac{\varphi(n)*n+[n=1]}{2}$
解析:
枚举最大公约数d,
$$Ans=\sum_{d=1}^{n}d\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}[(i,j)=1]i*j$$
我们先考虑 j<=i 的情况,
$$\quad\sum_{d=1}^{n}d\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}\sum_{j=1}^{i}[(i,j)=1]i*j\\$$
$$=\sum_{d=1}^{n}d\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}\frac{\varphi(i)*i+[i=1]}{2}*i$$
还有i<=j的情况没考虑,其实两者是对称的 ,上面的式子乘2就好了,然后(1,1)这一对多算了一次了,所以-1就好了,
$$Ans=\sum_{d=1}^{n}d\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}\varphi(i)*i^2$$
令$F(n)=\sum_{i=1}^{n}\varphi(i)*i^2$
$$Ans=\sum_{d=1}^{n}d*F(\lfloor\frac{n}{d}\rfloor)$$
欧拉函数的前缀和$\phi(n)$之前博客里写过 按照类似的方法可以推出来
$$F(n)=\frac{n^2*(n+1)^2}{4}-\sum_{i=2}^{n}\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{n}{i}\rfloor}\varphi(j)*i^2*j^2\\$$
$$=\frac{n^2*(n+1)^2}{4}-\sum_{i=2}^{n}i^2\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{n}{i}\rfloor}\varphi(j)*j^2\\$$
$$=\frac{n^2*(n+1)^2}{4}-\sum_{i=2}^{n}i^2F(\lfloor\frac{n}{i}\rfloor)$$
到此为止可以$O(n^{\frac{2}{3}})$求出Ans
AC代码
#include <bits/stdc++.h>
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define fi first
#define se second
#define all(a) (a).begin(), (a).end()
#define fillchar(a, x) memset(a, x, sizeof(a))
#define huan printf("\n");
#define debug(a,b) cout<<a<<" "<<b<<" ";
using namespace std;
const int maxn=1e6+,inf=0x3f3f3f3f;
typedef long long ll;
const ll mod = ;
typedef pair<int,int> pii;
int check[maxn],prime[maxn],phi[maxn],sum[maxn];
void Phi(int N)//线性筛
{
int pos=;sum[]=;
sum[]=phi[]=;
for(ll i = ; i <= N ; i++)
{
if (!check[i])
prime[pos++] = i,phi[i]=i-;
for (int j = ; j < pos && i*prime[j] <= N ; j++)
{
check[i*prime[j]] = ;
if (i % prime[j] == )
{
phi[i*prime[j]]=phi[i]*prime[j];
break;
}
else
phi[i*prime[j]]=phi[i]*(prime[j]-);
}
sum[i]=(sum[i-]+(phi[i]*i%mod)*i%mod)%mod;
}
}
unordered_map<ll,ll> ma;
ll inv2=;
ll inv4=;
ll inv6=;
ll solve(ll n)
{
if(n<=1e6)
return sum[n];
else if(ma.count(n))
return ma[n];
ll temp = ((n%mod)*((n+)%mod)%mod)*inv2%mod;
temp=temp*temp%mod;
for(ll i=,j;i<=n;i=j+)
{
j=n/(n/i);
ll r=(((j%mod)*((j+)%mod)%mod)*((*j+)%mod)%mod)*inv6%mod;
ll l=(((i%mod)*((i-)%mod)%mod)*((*i-)%mod)%mod)*inv6%mod;
r=(r-l+mod)%mod;
temp = (temp-solve(n/i)*r%mod+mod)%mod;
}
return ma[n]=temp;
}
int main()
{
ll n;
Phi(1e6);
scanf("%lld",&n);
ll ans=;
for(ll i=,j;i<=n;i=j+)
{
j=n/(n/i);
ll r=((j%mod)*((j+)%mod)%mod)*inv2%mod;
ll l=((i%mod)*((i-)%mod)%mod)*inv2%mod;
r=(r-l+mod)%mod;
ans=(ans+solve(n/i)*r%mod)%mod;
}
printf("%lld\n",ans);
}
51 Nod 1238 最小公倍数之和 V3 杜教筛的更多相关文章
- 51NOD 1238 最小公倍数之和 V3 [杜教筛]
1238 最小公倍数之和 V3 三种做法!!! 见学习笔记,这里只贴代码 #include <iostream> #include <cstdio> #include < ...
- 【51nod】1238 最小公倍数之和 V3 杜教筛
[题意]给定n,求Σi=1~nΣj=1~n lcm(i,j),n<=10^10. [算法]杜教筛 [题解]就因为写了这个非常规写法,我折腾了3天…… $$ans=\sum_{i=1}^{n}\s ...
- 51 NOD 1238 最小公倍数之和 V3
原题链接 最近被51NOD的数论题各种刷……(NOI快到了我在干什么啊! 然后发现这题在网上找不到题解……那么既然A了就来骗一波访问量吧…… (然而并不怎么会用什么公式编辑器,写得丑也凑合着看吧…… ...
- [51Nod1238]最小公倍数之和 V3[杜教筛]
题意 给定 \(n\) ,求 \(\sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n lcm(i,j)\). \(n\leq 10^{10}\) 分析 推式子 \[\begin{aligned} an ...
- [51Nod 1238] 最小公倍数之和 (恶心杜教筛)
题目描述 求∑i=1N∑j=1Nlcm(i,j)\sum_{i=1}^N\sum_{j=1}^Nlcm(i,j)i=1∑Nj=1∑Nlcm(i,j) 2<=N<=10102<=N ...
- 51NOD 1237 最大公约数之和 V3 [杜教筛]
1237 最大公约数之和 V3 题意:求\(\sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^n(i,j)\) 令\(A(n)=\sum_{i=1}^n(n,i) = \sum_{d\mid n}d \c ...
- 51nod 237 最大公约数之和 V3 杜教筛
Code: #include <bits/stdc++.h> #include <tr1/unordered_map> #define setIO(s) freopen(s&q ...
- 51nod 1238 最小公倍数之和 V3
51nod 1238 最小公倍数之和 V3 求 \[ \sum_{i=1}^N\sum_{j=1}^N lcm(i,j) \] \(N\leq 10^{10}\) 先按照套路推一波反演的式子: \[ ...
- 51nod 1238 最小公倍数之和 V3 【欧拉函数+杜教筛】
首先题目中给出的代码打错了,少了个等于号,应该是 G=0; for(i=1;i<=N;i++) for(j=1;j<=N;j++) { G = (G + lcm(i,j)) % 10000 ...
随机推荐
- python入门:in 的用法(它在不在这个字符串里面)
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- #in 的用法(它在不在这个字符串里面) #ret(返回,译音:ruai特) #给s赋值为字符串“Alex S ...
- Beyond Compare4.x 破解方案
如果过了30天的评估期或报“Beyond Compare 许可证密钥被撤销” 而导致不能再打开Beyond Compare,可以用下面的方法来解决: 1.找到“C:\Users\[Your User ...
- 【windows】共享文件夹设置
控制面板\网络和 Internet\网络和共享中心\高级共享设置 在当前的域\公用\家庭网络 下文件和打印机共享开关打开 现在可以在 计算机-网络 里面看到共享的计算机啦 选中自己想要分享的文件,右键 ...
- 什么是python中的元类
所属网站分类: python高级 > 面向对象 作者:goodbody 原文链接: http://www.pythonheidong.com/blog/article/11/ 来源:python ...
- 牛客网暑期ACM多校训练营(第七场)A Minimum Cost Perfect Matching(找规律)
题意: 给定n, 求一个0~n-1的全排列p, 使得的和最小 分析: 打表发现最优解肯定是和为0的, 然后如果为2的幂就是直接反转即可, 不然的话就要分开从前面到后面逐步拆分, 具体思想模拟一下n = ...
- hdu 5459
Problem Description I've sent Fang Fang around 201314 text messages in almost 5 years. Why can't she ...
- jenkins匿名用户登录 - 安全设置
最近自己安装配置jenkins,但是跑任务时,发现是匿名账户登录,且提示: 后来发现搭建好jenkins之后,默认就是匿名用户登录的,可以在安装设置菜单里进行账户管理. 1.登录Jenkins服务器, ...
- 枚举进程——暴力搜索内存(Ring0)
上面说过了隐藏进程,这篇博客我们就简单描述一下暴力搜索进程. 一个进程要运行,必然会加载到内存中,断链隐藏进程只是把EPROCESS从链表上摘除了,但它还是驻留在内存中的.这样我们就有了找到它的方法. ...
- Leetcode 427.建立四叉树
建立四叉树 我们想要使用一棵四叉树来储存一个 N x N 的布尔值网络.网络中每一格的值只会是真或假.树的根结点代表整个网络.对于每个结点, 它将被分等成四个孩子结点直到这个区域内的值都是相同的. 每 ...
- Leetcode with Python
1. Two Sum Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a ...