bzoj 2820 mobius反演
学了一晚上mobius,终于A了一道了。。。。
假设枚举到i,质数枚举到p(程序里的prime[j]),要更新A=i*p的信息。
1. p|i
这时A的素数分解式中,p这一项的次数>=2。
考虑g(A)的求和式:
如果枚举的质数p'不等于p,A/p'就也会有p这一项,次数>=2,这时候miu(A/p')=0
如果枚举的质数p'=p,A/p=i,这一项就是miu(i)
因此g(A)=miu(i)
2. p!|i (即i%p!=0)
这时候A比i多一个质因子p,对miu(i)分情况讨论。
2.1 miu(i)==0 (即i有大于1次的项)
这时A除去任何一个p'都会留下i的那个大于1次的项,除非是下面这一种非常特殊的情况:
2.1.1 i的素数分解式中,大于1次的项只有一个,且这一项为2次。记这一项为p0。
这时除去任何一个p'!=p0都会留下这一项,但是除去p0则会得到A/p0——这个数所有的项都是1次的。因此g(A)=miu(A/p0)
2.1.2 i的素数分解式大于1次的项不止一个 或者 大于1次的项唯一,但次数高于2次。易见g(A)=0
2.2 miu(i)!=0 (即i全是1次) 这个时候A的项也全是1次。设r(x)为x的质因子个数。
则可以得到g(A)=r(A)*(-1)^(r(A)-1)。因为除以任何一个p',miu(A/p')都是一样的。
同理g(i)=r(i)*(-1)^(r(i)-1),且有r(A)=r(i)+1。 利用r(A)=r(i)+1可以方便地得到:g(A)和g(i)异号,且绝对值比g(i)多1。
亦即g(A)=(g(i)>0)?-1:1 -g(i)
看情况2.1.1,我们有这么个遗留问题:
如果x的大于1次的项唯一,且这一项为2次,则令f(x)为这个项,否则f(x)=1。
事实上f(x)=1包含3种情况:
1. 大于1的项不唯一
2. 大于1次的项唯一但大于2次。
3. 全为1次
1和2利用现有的结果无法区分,但事实上不需要区分。3则可以用miu(x)判出来。
好,我们来对付f(x),仍然是线性筛,变量意义同g(x)的讨论。
1. p|i
A由i把最小因子p的次数加1得到,显然这一项的次数>=2。
1.1 f(i)!=1
1.1.1 如果f(i)=p,那么A中p的次数就是3次了,f(A)=1。
1.1.2 如果f(i)!=p,那么A中大于1次的项就不唯一了,仍有f(A)=1
因此f(i)!=1必然有f(A)=1
1.2 i全为1次 即f(i)=1且miu(i)!=0 这时显然f(A)=p
1.3 i不全为1次 即f(i)=1且miu(i)=0 这时显然f(A)=1
2. p!|i
A比i多一个1次的质因数p,那么应有f(A)=f(i)
//By BLADEVIL
var
mu, prime, mindiv, g, f :array[..] of longint;
gs :array[..] of int64;
n, m, tt :longint;
ans :int64; procedure init;
var
i, j, a :longint;
begin
mu[]:=;
for i:= to do
begin
if mindiv[i]= then
begin
inc(prime[]);
prime[prime[]]:=i;
mindiv[i]:=i;
mu[i]:=-;
f[i]:=;
g[i]:=;
end;
for j:= to prime[] do
begin
if i*prime[j]> then break;
a:=i*prime[j];
mindiv[a]:=prime[j];
if i mod prime[j]<> then
begin
mu[a]:=-mu[i];
f[a]:=f[i];
if mu[i]= then
begin
if f[i]<> then g[a]:=mu[a div f[i]] else g[a]:=;
end else
begin
if g[i]> then g[a]:=-g[i]- else g[a]:=-g[i]+;
end;
end else
begin
mu[a]:=;
if f[i]= then
if mu[i]= then f[a]:= else f[a]:=prime[j] else
f[a]:=;
g[a]:=mu[i];
break;
end;
end;
end;
for i:= to do gs[i]:=gs[i-]+g[i];
end; procedure main;
var
k, i :longint;
t, t1, t2 :longint; begin
read(tt);
for k:= to tt do
begin
read(n,m);
if n<m then
begin
t:=n; n:=m; m:=t;
end;
ans:=;
i:=;
while i<=m do
begin
t1:=n div (n div i);
t2:=m div (m div i);
if t1<t2 then t:=t1 else t:=t2;
ans:=ans+(gs[t]-gs[i-])*(n div i)*(m div i);
i:=t+;
end;
writeln(ans);
end; end; begin
init;
main;
end.
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