ZOJ3558 How Many Sets III(公式题)
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How Many Sets III
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Given a set S = {1, 2, ..., n}, your job is to count how many set T satisfies the following condition:
- T is a subset of S
- Elements in T can form an arithmetic progression in some order.
Input
There are multiple cases, each contains only one integer n ( 1 ≤ n ≤ 109 ) in one line, process to the end of file.
Output
For each case, output an integer in a single line: the total number of set T that meets the requirmentin the description above, for the answer may be too large, just output it mod 100000007.
Sample Input
2
3
Sample Output
1
4
看到这种输出只和一个数有关的,而且还是整数,想都不想,先暴力求出前几项,然后oeis大法,查到公式后
a(n) = sum { i=1..n-1, j=1..floor((n-1)/i) } (n - i*j)
发现这个公式只是n^2的,于是我们需要优化其中的步骤,首先,对于第二维,我们很容易搞掉,那么对于第一维,我们发现其中有一个(n-1)/i,那么其实有很多是对应的,于是我们只需要枚举1到sqrt(n-1)即可。即对于每一个i,在公差在(n-1)/(i+1) + 1到(n-1)/i这个范围内是可求的,另外注意求一下其相对的情况,看上去比较轻松,然而我这种数学渣还是推了半个多小时才推出来的
/**
* code generated by JHelper
* More info: https://github.com/AlexeyDmitriev/JHelper
* @author xyiyy @https://github.com/xyiyy
*/ #include <iostream>
#include <fstream> //#####################
//Author:fraud
//Blog: http://www.cnblogs.com/fraud/
//#####################
//#pragma comment(linker, "/STACK:102400000,102400000")
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <ios>
#include <iomanip>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <list>
#include <queue>
#include <deque>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <climits>
#include <cctype> using namespace std;
typedef long long ll; //
// Created by xyiyy on 2015/8/5.
// #ifndef ICPC_INV_HPP
#define ICPC_INV_HPP
typedef long long ll; void extgcd(ll a, ll b, ll &d, ll &x, ll &y) {
if (!b) {
d = a;
x = ;
y = ;
}
else {
extgcd(b, a % b, d, y, x);
y -= x * (a / b);
}
} ll inv(ll a, ll mod) {
ll x, y, d;
extgcd(a, mod, d, x, y);
return d == ? (x % mod + mod) % mod : -;
} #endif //ICPC_INV_HPP const ll mod = ; class TaskJ {
public:
void solve(std::istream &in, std::ostream &out) {
ll n;
while (in >> n) {
ll ans = ;
ll m = n - ;
ll num = inv(, mod);
for (ll i = ; i * i <= m; i++) {
ll r = m / i;
ll l = m / (i + ) + ;
if (l > r)continue;
ans += (n * i % mod * (r - l + ) % mod -
(1LL + i) * i % mod * num % mod * (l + r) % mod * (r - l + ) % mod * num % mod) % mod + mod;
ans %= mod;
if (i != r)ans += (n * r % mod - i * r % mod * (1LL + r) % mod * num % mod) % mod + mod;
ans %= mod;
}
out << ans << endl;
}
}
}; int main() {
std::ios::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie();
TaskJ solver;
std::istream &in(std::cin);
std::ostream &out(std::cout);
solver.solve(in, out);
return ;
}
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