题意

求\(\sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{m} lcm(i, j)^{gcd(i, j)}\)(\(n, m<=500000\))

分析

很显然要死推莫比乌斯

题解

设\(n \le m\)

\[\begin{aligned}
ans & = \sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{m} lcm(i, j)^{gcd(i, j)} \\
& = \sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{m} (\frac{ij}{gcd(i, j)})^{gcd(i, j)} \\
& = \sum_{d=1}^{n} \sum_{i=1}^{a} \sum_{j=1}^{b} \left( \frac{ijdd}{d} \right)^{d} \sum_{k|(i, j)} \mu(k)
\ \ \left( a=\left \lfloor \frac{n}{d} \right \rfloor, b=\left \lfloor \frac{m}{d} \right \rfloor \right) \\
& = \sum_{d=1}^{n} d^d \sum_{k=1}^{a} \mu(k) \sum_{k|i}^{a} i^d \sum_{k|j}^{b} j^d \\
& = \sum_{d=1}^{n} d^d \sum_{k=1}^{a} \mu(k) k^{2d} \sum_{i=1}^{\left \lfloor \frac{a}{k} \right \rfloor} i^d \sum_{j=1}^{\left \lfloor \frac{b}{k} \right \rfloor} j^d \\
& = \sum_{d=1}^{n} d^d \sum_{k=1}^{\left \lfloor \frac{n}{d} \right \rfloor} \mu(k) k^{2d} \sum_{i=1}^{\left \lfloor \frac{n}{kd} \right \rfloor} i^d \sum_{j=1}^{\left \lfloor \frac{m}{kd} \right \rfloor} j^d \\
\end{aligned}
\]

于是我们对于每一个\(d\),暴力维护一下\(\mu(k) k^{2d}\),暴力维护一下\(\displaystyle \sum_{i=1}^{\left \lfloor \frac{m}{kd} \right \rfloor} j^d\),总复杂度\(O(nlogn)\)

  1. #include <bits/stdc++.h>
  2. using namespace std;
  3. typedef long long ll;
  4. const int mo=1000000007, N=500005;
  5. int mu[N], p[N], pcnt, np[N], c[N], C[N], b[N];
  6. int ipow(int a, int b) {
  7. int x=1;
  8. for(; b; b>>=1, a=(ll)a*a%mo) if(b&1) x=(ll)x*a%mo;
  9. return x;
  10. }
  11. void init(int n) {
  12. mu[1]=1;
  13. for(int i=2; i<=n; ++i) {
  14. if(!np[i]) {
  15. p[pcnt++]=i;
  16. mu[i]=-1;
  17. }
  18. for(int j=0; j<pcnt; ++j) {
  19. int t=p[j]*i;
  20. if(t>n) break;
  21. np[t]=1;
  22. if(i%p[j]==0) {
  23. mu[t]=0;
  24. break;
  25. }
  26. mu[t]=-mu[i];
  27. }
  28. }
  29. }
  30. int main() {
  31. int n, m, ans=0;
  32. scanf("%d%d", &n, &m);
  33. if(n>m) {
  34. swap(n, m);
  35. }
  36. init(n);
  37. for(int i=1; i<=m; ++i) {
  38. c[i]=1;
  39. }
  40. for(int d=1; d<=n; ++d) {
  41. int A=ipow(d, d);
  42. int nn=n/d, mm=m/d;
  43. for(int k=1; k<=mm; ++k) {
  44. c[k]=(ll)c[k]*k%mo;
  45. C[k]=C[k-1]+c[k];
  46. if(C[k]>=mo) {
  47. C[k]-=mo;
  48. }
  49. }
  50. int temp=0;
  51. for(int k=1; k<=nn; ++k) if(mu[k]) {
  52. temp+=(ll)c[k]*c[k]%mo*C[nn/k]%mo*C[mm/k]%mo*mu[k];
  53. if(temp>=mo) {
  54. temp-=mo;
  55. }
  56. if(temp<0) {
  57. temp+=mo;
  58. }
  59. }
  60. ans+=(ll)A*temp%mo;
  61. if(ans>=mo) {
  62. ans-=mo;
  63. }
  64. }
  65. printf("%d\n", ans);
  66. return 0;
  67. }

【BZOJ】3561: DZY Loves Math VI的更多相关文章

  1. 【BZOJ 3561】 3561: DZY Loves Math VI (莫比乌斯,均摊log)

    3561: DZY Loves Math VI Time Limit: 10 Sec  Memory Limit: 256 MBSubmit: 205  Solved: 141 Description ...

  2. 【BZOJ】3309: DZY Loves Math 莫比乌斯反演优化

    3309: DZY Loves Math Description 对于正整数n,定义f(n)为n所含质因子的最大幂指数.例如f(1960)=f(2^3 * 5^1 * 7^2)=3, f(10007) ...

  3. 【BZOJ】3309: DZY Loves Math

    题意 \(T(T \le 10000)\)次询问,每次给出\(a, b(1 \le a, b \le 10^7)\),求 \[\sum_{i=1}^{a} \sum_{j=1}^{b} f((i, j ...

  4. BZOJ 3561 DZY Loves Math VI

    BZOJ 3561 DZY Loves Math VI 求\(\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{m}\text{lcm}(i,j)^{\gcd(i,j)}\),钦定\(n\leq m ...

  5. ●BZOJ 3561 DZY Loves Math VI

    题链: http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3561 题解: 莫比乌斯反演 $$\begin{aligned}ANS&=\sum_{ ...

  6. BZOJ 3561: DZY Loves Math VI 莫比乌斯反演+复杂度分析

    推到了一个推不下去的形式,然后就不会了 ~ 看题解后傻了:我推的是对的,推不下去是因为不需要再推了. 复杂度看似很大,但其实是均摊 $O(n)$ 的,看来分析复杂度也是一个能力啊 ~ code: #i ...

  7. 【BZOJ】3542: DZY Loves March

    题意 \(m * m\)的网格,有\(n\)个点.\(t\)个询问:操作一:第\(x\)个点向四个方向移动了\(d\)个单位.操作二:询问同行同列其他点到这个点的曼哈顿距离和.强制在线.(\(n \l ...

  8. 【BZOJ3561】DZY Loves Math VI (数论)

    [BZOJ3561]DZY Loves Math VI (数论) 题面 BZOJ 题解 \[\begin{aligned} ans&=\sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^m\sum_ ...

  9. 【BZOJ 3560】 3560: DZY Loves Math V (欧拉函数)

    3560: DZY Loves Math V Time Limit: 10 Sec  Memory Limit: 256 MBSubmit: 241  Solved: 133 Description ...

随机推荐

  1. 不要在控制台上使用 let/const

    考虑下面的这三句代码和对应的报错信息: 假设写这个代码的人一开始不知道 ES6 里新增的构造函数不能省略 new,于是第一行写错了.然后第二行尝试重新声明一次,结果又报错说重复声明了.那干脆不声明,直 ...

  2. Node.js Stream-基础篇

    Node.js Stream - 基础篇 邹斌 ·2016-07-08 11:51 背景 在构建较复杂的系统时,通常将其拆解为功能独立的若干部分.这些部分的接口遵循一定的规范,通过某种方式相连,以共同 ...

  3. CSS高效开发实战:CSS 3、LESS、SASS、Bootstrap、Foundation --读书笔记(3)线性渐变

    线性渐变可以设置3个参数值:方向.起始颜色.结束颜色.最简单的模式只需要定义起始颜色和结束颜色,起点.终点和方向默认自元素的顶部到底部.下面举例说明: .test{ background:linear ...

  4. UVALive 3027 Corporative Network

    ---恢复内容开始--- Corporative Network Time Limit: 3000MS   Memory Limit: Unknown   64bit IO Format: %lld ...

  5. PHP setcookie() 函数

    语法 setcookie(name,value,expire,path,domain,secure): name 必需.规定 cookie 的名称. value 必需.规定 cookie 的值. ex ...

  6. C#基本工具代码

    1.下载Xlsx public static void TryToDisplayGeneratedFileXlsx(string writeFilePath, string fileName) { H ...

  7. C# Bitmap deep copy

    今天在研究一个关于 Bitmap deep copy 的问题, 经过一系列的查询,在StackOverFlow上面找到了答案,遂记录下来: public static Bitmap DeepCopyB ...

  8. nginx访问不了zabbix安装配置界面

    通过yum安装的php等其他各种软件,配置好后,html目录下面php可以解析,但是就是访问不到setup.php文件.后来各种查找,发现是setup解析错误 PHP Parse error:  sy ...

  9. [Linux]系统调用理解(2)

    本文介绍了Linux下的进程概念,并着重讲解了与Linux进程管理相关的4个重要系统调用getpid,fork,exit和_exit,辅助一些例程说明了它们的特点和使用方法. 关于进程的一些必要知识 ...

  10. c#接口

    //接口中方法 属性 事件等默认都是public 不允许用修饰符修饰 public interface IEventInterFace { string this[int index] { get; ...