GCD Expectation Time Limit: 4 Seconds     Memory Limit: 262144 KB Edward has a set of n integers {a1,a2,...,an}. He randomly picks a nonempty subset {x1,x2,-,xm} (each nonempty subset has equal probability to be picked), and would like to know the ex…

Description Edward has a set of n integers {a1, a2,...,an}. He randomly picks a nonempty subset {x1, x2,…,xm} (each nonempty subset has equal probability to be picked), and would like to know the expectation of [gcd(x1, x2,…,xm)]k. Note that gcd(x1, …

vjudge 题面传送门 首先我们知道斐波那契数列的 lcm 是不太容易计算的,但是它们的 gcd 非常容易计算--\(\gcd(f_x,f_y)=f_{\gcd(x,y)}\),该性质已在我的这篇博客中给出了详细证明,这里就不再赘述了. 考虑怎样将 LCM 转化为 gcd,注意到有个东西叫 Min-Max 容斥,即对于集合 \(S\),\(\max(S)=\sum\limits_{\varnothing\ne T\subseteq S}(-1)^{|T|+1}\min(T)\),该性质同样可以…

题意 题目链接 Sol 首先若y % x不为0则答案为0 否则,问题可以转化为,有多少个数列满足和为y/x,且整个序列的gcd=1 考虑容斥,设\(g[i]\)表示满足和为\(i\)的序列的方案数,显然\(g[i] = 2^{i-1}\)(插板后每空位放不放) 同时还可以枚举一下gcd,设\(f[i]\)表示满足和为\(i\)且所有数的gcd为1的方案,\(g[i] = \sum_{d | i} f[\frac{n}{d}]\) 反演一下,\(f[i] = \sum_{d | i} \mu(d)…

Description 求第k个没有完全平方因子的数,k<=1e9. Solution 这其实就是要求第k个µ[i](莫比乌斯函数)不为0的数. 然而k太大数组开不下来是吧,于是这么处理. 二分答案x,问题转化为求[1,x]间有多少个没有完全平方因子的数. 容斥,加上全部,减去一个质数的平方的倍数个数,加上两个质数乘积的平方的倍数个数... 然后发现,每个数的系数就是µ 这也说明了莫比乌斯的原理就是容斥,µ函数就是容斥系数 具体来说,对于每一个i<=sqrt(x),对于ans的贡献就是µ[i]…

题目:bzoj 2005 https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2005   洛谷 P1447 https://www.luogu.org/problemnew/show/P1447 首先,题意就是求 ∑(1 <= i <= n) ∑(1 <= j <= m) [ 2 * gcd(i,j) -1 ]: 方法1:容斥原理 枚举每个数作为 gcd 被算了几次: 对于 d ,算的次数 f[d] 就是 n/d 和 m/d 中互质的…

GCD Expectation Time Limit: 4 Seconds                                     Memory Limit: 262144 KB                             Edward has a set of n integers {a1, a2,...,an}. He randomly picks a nonempty subset {x1, x2,…,xm} (each nonempty subset has…

题目链接 \(Description\) 给定n个数(\(1\leq a_i\leq 5*10^5\)),每次从这n个数中选一个,如果当前集合中没有就加入集合,有就从集合中删去.每次操作后输出集合中互质的数对个数. \(Solution1\) 考虑暴力一点,对于要修改的数分解质因数,集合中与它互质的数的个数就是 n-(有1个公共质因数)+(有2个公共质因数)-... 维护一下每种因子(可以是多个因数的积)对应集合中的多少个数就行. 真的好暴力..但是一个数的质因子大多也就4.5个,so是没问题的…

题意:\( g(k) = 2^{f(k)} \) ,求\( \sum_{i = 1}^{n} g(i) \),其中\( f(k)\)代表k的素因子个数. 思路:题目意思很简单,但是着重于推导和简化,这是数论题的一贯思路,其中g(k)的方程可以看出是求k的无平方因子的个数,那么题目就是求1~n的无平方因字数的和了. 首先我们可以从莫比乌斯函数入手. 从\( \mu(d) \)的性质有,当d为素数单次连积时\( \mu(d)=(-1)^k\),其余d不为1时\( \mu(d)=0\) 那么可知\(…

给一个集合,大小为n , 求所有子集的gcd 的期望和 . 期望的定义为 这个子集的最大公约数的K次方 : 每个元素被选中的概率是等可能的 即概率 p = (发生的事件数)/(总的事件数); 总的事件数 = 2^n -1; 大小为n的集合的非空子集个数为2^n -1 期望 = p(i) *i; = 1*p(1) + 2*p(2) + ... +n*p(n); 设x发生的事件数为 dp[x] , 则上式可化简为: =1*dp[1]/(2^n-1) + 2*dp[2]/(2^n-1) + ... +…