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Bzoj2154 Crash的数字表格
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Description
今天的数学课上,Crash小朋友学习了最小公倍数(Least Common Multiple)。对于两个正整数a和b,LCM(a, b)表示能同时被a和b整除的最小正整数。例如,LCM(6, 8) = 24。回到家后,Crash还在想着课上学的东西,为了研究最小公倍数,他画了一张N*M的表格。每个格子里写了一个数字,其中第i行第j列的那个格子里写着数为LCM(i, j)。一个4*5的表格如下: 1 2 3 4 5 2 2 6 4 10 3 6 3 12 15 4 4 12 4 20 看着这个表格,Crash想到了很多可以思考的问题。不过他最想解决的问题却是一个十分简单的问题:这个表格中所有数的和是多少。当N和M很大时,Crash就束手无策了,因此他找到了聪明的你用程序帮他解决这个问题。由于最终结果可能会很大,Crash只想知道表格里所有数的和mod 20101009的值。
Input
输入的第一行包含两个正整数,分别表示N和M。
Output
输出一个正整数,表示表格中所有数的和mod 20101009的值。
Sample Input
Sample Output
【数据规模和约定】
100%的数据满足N, M ≤ 10^7。
HINT
Source
数学问题 莫比乌斯反演
题目要求的是这个: 很明显也就是
如果我们要求 ,可以这么搞:
i和j都带进等差数列公式,则上式为函数sum[N,M],则 $sum[N,M]=(N(N+1)/2)*(M(M+1)/2)$
如果要求gcd(i,j)的和,也有方便的方法:http://www.cnblogs.com/SilverNebula/p/6582843.html
当然不可以分别算上面和下面,然后两式相除,但是↑这里的分块求值方法给了我们一定启发:对于gcd(i,j)相等的一段i和j,上面除以下面满足除法分配律,是可行的。
枚举因数d=gcd(i,j),则可以化成,这个是可以求的
枚举累加过程当然会有重复,这时候就需要莫比乌斯函数来解决问题了
为了表示方便,令a=N/d,b=M/d
设,
我们可以搞出
显然这个东西累加一下就是我们要的结果:
加上LL以后就突然各种挂,调了好久
1 /*by SilverN*/ 2 #include<algorithm> 3 #include<iostream> 4 #include<cstring> 5 #include<cstdio> 6 #include<cmath> 7 #include<vector> 8 #define LL long long 9 using namespace std;10 const LL inv2=10050505;11 const LL mod=20101009;12 const int mxn=10000010;13 int pri[mxn],cnt=0;14 int mu[mxn];15 LL smm[mxn];16 bool vis[mxn];17 void init(){18 mu[1]=1;19 for(int i=2;i<mxn;i++){20 if(!vis[i]){21 pri[++cnt]=i;22 mu[i]=-1;23 }24 for(int j=1;j<=cnt && (LL)pri[j]*i<mxn;j++){25 vis[i*pri[j]]=1;26 if(i%pri[j]==0){mu[i*pri[j]]=0;break;}27 mu[i*pri[j]]=-mu[i];28 }29 }30 for(int i=1;i<mxn;i++)smm[i]=(smm[i-1]+(LL)i*mu[i]*i)%mod;31 return;32 }33 int SUM(int x,int y){34 return ((LL)x*(x+1)%mod*inv2%mod)*((LL)y*(y+1)%mod*inv2%mod)%mod;35 }36 inline int s1(int x){return (x*(x+1)%mod*inv2%mod);} 37 LL calc(int a,int b){38 LL res=0;int pos;39 if(a>b)swap(a,b);40 for(int i=1;i<=a;i=pos+1){41 int x=a/i,y=b/i;42 pos=min(a/x,b/y);43 res+=(smm[pos]-smm[i-1])*SUM(x,y);44 res%=mod;45 }46 return res;47 }48 int solve(int a,int b){49 LL res=0;int pos;50 if(a>b)swap(a,b);51 for(int i=1;i<=a;i=pos+1){52 int x=a/i,y=b/i;53 pos=min(a/x,b/y);54 (res+=(s1(pos)-s1(i-1))*calc(x,y))%=mod;55 }56 return res;57 }58 LL n,m;59 int main(){60 int i,j;61 init();62 cin>>n>>m;63 printf("%d\n",solve(n,m));64 return 0;65 }
Bzoj2154 Crash的数字表格