The sum of gcd

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Problem Description
 You have an array A with the length of $n$
\[Let\quad f(l,r) = \sum_{i = l}^{r}\sum_{j = i}^{r}\quad gcd(a_{i},a_{i+1},\dots,a_{j})\]
Input
There are multiple test cases. The first line of input contains an integer T, indicating the number of test cases. For each test case:
First line has one integers $n$
Second line has $n$ integers $A_i$
Third line has one integers $Q$ the number of questions
Next there are $Q$ lines,each line has two integers $l,r$
$1 \leq T  \leq 3$
$1 \leq n,Q \leq 10^4$
$1 \leq a_i \leq 10^9$
$1\leq l,r \leq n$
 
Output
For each question,you need to print $f(l,r)$
 
Sample Input
2
5
1 2 3 4 5
3
1 3
2 3
1 4
4
4 2 6 9
3
1 3
2 4
2 3
 
Sample Output
9
6
16
18
23
10
 
Author
SXYZ
 
Source
 
解题:线段树,学习了一位大神的写法,原来区间是可以这样子合并,本菜表示涨姿势了,again
 
先说说区间的合并吧,$gcd(gcd(1,2) gcd(3,4)) = gcd(1,4)$
 
我们先模拟下 四个数范围比较小的情况
 
1L:(11) 1R:(11)
2L:(22) 2R:(22)
3L:(33) 3R:(33)
4L:(44) 4R:(44)
 
1与2 合并 3与4合并
12L:(11,12) 12R:(22,12)
34L:(33,34) 34R:(44,34)
 
12 与 34 合并
1234L:(11,12,13,14)
1234R:(44,34,24,14)
非常巧妙。。。赞
每个R的最后一个都代表着整个区间
而且每个R的里面的区间最右边都是区间的最右边
所以左子树的右区间 与有子树的右区间是可以合并的
因为左子树的右区间都是以右子树的最左-1结尾的
 
同理 左区间合并。
 
至于数量的计算,上面说gcd的时候已经说了
 
另外,可能会有相同的gcd,所以用Ln Rn来记录相同gcd的出现次数
 
还有随着区间的增长,gcd不会变大,只会不变或者变得更小
 
 
 #include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int maxn = ;
struct node {
LL sum;
int Lg[],Rg[],Ln[],Rn[],Lc,Rc;
} tree[maxn<<];
node pushup(const node &a,const node &b) {
node ret;
ret.sum = a.sum + b.sum;
for(int i = ; i < a.Rc; ++i)
for(int j = ; j < b.Lc; ++j)
ret.sum += __gcd(a.Rg[i],b.Lg[j])*1LL*a.Rn[i]*b.Ln[j];
for(int i = ; i < b.Rc; ++i) {
ret.Rg[i] = b.Rg[i];
ret.Rn[i] = b.Rn[i];
}
for(int i = ; i < a.Lc; ++i) {
ret.Lg[i] = a.Lg[i];
ret.Ln[i] = a.Ln[i];
}
int d = b.Rg[b.Rc-],p = b.Rc;
for(int i = ; i < a.Rc; ++i) {
int tmp = __gcd(a.Rg[i],d);
if(tmp == ret.Rg[p-]) ret.Rn[p-] += a.Rn[i];
else {
ret.Rg[p] = tmp;
ret.Rn[p++] = a.Rn[i];
}
}
ret.Rc = p;
d = a.Lg[a.Lc-],p = a.Lc;
for(int i = ; i < b.Lc; ++i) {
int tmp = __gcd(d,b.Lg[i]);
if(tmp == ret.Lg[p-]) ret.Ln[p-] += b.Ln[i];
else {
ret.Ln[p] = b.Ln[i];
ret.Lg[p++] = tmp;
}
}
ret.Lc = p;
return ret;
}
void build(int L,int R,int v) {
if(L == R) {
tree[v].Lc = tree[v].Rc = ;
tree[v].Ln[] = tree[v].Rn[] = ;
scanf("%d",&tree[v].Lg[]);
tree[v].sum = tree[v].Rg[] = tree[v].Lg[];
return;
}
int mid = (L + R)>>;
build(L,mid,v<<);
build(mid+,R,v<<|);
tree[v] = pushup(tree[v<<],tree[v<<|]);
}
void query(int L,int R,int lt,int rt,int v) {
if(lt <= L && rt >= R) {
if(lt == L) tree[] = tree[v];
else tree[] = pushup(tree[],tree[v]);
return;
}
int mid = (L + R)>>;
if(lt <= mid) query(L,mid,lt,rt,v<<);
if(rt > mid) query(mid+,R,lt,rt,v<<|);
}
int main() {
int kase,n,m,x,y;
scanf("%d",&kase);
while(kase--) {
scanf("%d",&n);
build(,n,);
scanf("%d",&m);
while(m--) {
scanf("%d%d",&x,&y);
query(,n,x,y,);
printf("%I64d\n",tree[].sum);
}
}
return ;
}

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