【Luogu】P2158仪仗队(欧拉函数)
首先来介绍欧拉函数。
设欧拉函数为f(n),则f(n)=1~n中与n互质的数的个数。
欧拉函数有三条引论:
1.若n为素数,则f(n)=n-1;
2.若n为pa,则f(n)=(p-1)*(pa-1)。
3.若gcd(a,b)=1,则f(a*b)=f(a)*f(b)。
下面代码给出欧拉函数的求法。可以和线性筛结合。
for(register int i=;i<n;++i){
if(!f[i]){
prime[++num]=i;
phi[i]=i-;
}
for(int j=;j<=num&&prime[j]*i<n;++j){
f[i*prime[j]]=;
if(!(i%prime[j])){
phi[i*prime[j]] = phi[i] * prime[j];
break;
}
phi[i*prime[j]]=phi[i]*(prime[j]-);
}
}
phi数组是欧拉函数值。
那欧拉函数和本题有什么关系呢?
我们知道对于坐标点(i*k,j*k),它一定会被点(i,j)阻挡。
换句话说设i*k=a,j*k=b。
只要gcd(a,b)!=1则会被阻挡。
因此要求的是范围内满足条件gcd(a,b)=1的点(a,b)有多少个。
因为正方形关于对角线对称,所以可以只算左下部分,右上部分是和左下部分相等的。
因为是左下部分,所以a>=b。
原题变成了求∑phi(i),其中i=1~n。
代码如下。
#include<cstdio>
#include<cctype>
inline long long read(){
long long num=,f=;
char ch=getchar();
while(!isdigit(ch)){
if(ch=='-') f=-;
ch=getchar();
}
while(isdigit(ch)){
num=num*+ch-'';
ch=getchar();
}
return num*f;
} int prime[],num;
bool f[];
bool d[];
int phi[];
int ans;
int main(){
int n=read();
for(register int i=;i<n;++i){
if(!f[i]){
prime[++num]=i;
phi[i]=i-;
}
for(int j=;j<=num&&prime[j]*i<n;++j){
f[i*prime[j]]=;
if(!(i%prime[j])){
phi[i*prime[j]] = phi[i] * prime[j];
break;
}
phi[i*prime[j]]=phi[i]*(prime[j]-);
}
}
for(register int i=;i<n;++i) ans+=phi[i];
printf("%d",ans*+);
return ;
}
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