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HDU2879 HeHe 数论积性函数
题目名字有点搓,做题时没做出来,学长他们做出了,发现跟网上题解的思路没太大区别,网上所有题解的分析也都转自同一个地方,看样子这道题目不是那么好想的,没办法按照解析画了半天,计算器按了半天,理解了,自己敲出来了,觉得值得留念,打算再刷几道这样的
转自:http://blog.csdn.net/kksleric/article/details/8096914
定义:对于正整数n的一个算术函数 f(n),若f(1)=1,且当a,b互质时f(ab)=f(a)f(b),在数论上就称它为积性函数。若对于某积性函数 f(n) ,就算a, b不互质,也有f(ab)=f(a)f(b),则称它为完全积性的
性质:积性函数的值完全由质数的幂决定
常见积性函数:
φ(n) -欧拉函数,计算与n互质的正整数之数目
μ(n) -莫比乌斯函数,关于非平方数的质因子数目
gcd(n,k) -最大公因子,当k固定的情况
d(n) -n的正因子数目
σ(n) -n的所有正因子之和
σk(n) - 因子函数,n的所有正因子的k次幂之和,当中k可为任何复数。
Idk(n) -幂函数,对于任何复数、实数k,定义为Idk(n) = n^k (完全积性)
λ(n) -刘维尔函数,关于能整除n的质因子的数目
γ(n),定义为γ(n)=(-1)^ω(n),在此加性函数ω(n)是不同能整除n的质数的数目
hdu 2879 HeHe
题意:In the equation X^2≡X(mod N) where x∈[0,N-1], we define He[N] as the number of solutions.
And furthermore, define HeHe[N]=He[1]*……*He[N]
Now here is the problem, write a program, output HeHe[N] modulo M for a given pair N, M.
证明转自http://www.fengshuxin.com/number_theory_hdu_2879.html
1.证明p是素数时He[p]=2.
x^2=x(mod p)—->p|x(x-1).因为x<p所以p不整除x也不整除x-1.所以成立的情况下是x=1或者x=0.
He[p^k]=2,证明类似上面的
2.证明对于不同的两个素数p和q,He[p*q]=4=He[p]*He[q];
首先x=0和x=1是肯定成立的,
现在由x^2=x(mod p*q)
—>p*q|x(x-1)
假设x=k*p[k<q]
——>p*q|k*p(k*p-1)
——->q|k(k*p-1)
——->q|(k*p-1) 因为k<q q是素数 所以gcd(k,q)=1
——->k*p+t*q=1
这里就变成了这个方程的解,由扩展欧几里得知,这个方程有解,但是k在[0,q-1]之内的解就一个,所以这里多一个解,同理设x=k*p又有一个解,所以x^2=x(mod p*q)有4个解(x=0 ,x=1 ,x=k*p, x=k*q)
—->He[p*q]=4=He[p]*He[q];
那么He[p1^r1*p2^r2*……*pk^rk]=2^k然后可以进一步算出HeHe只需要算n以内每个素数的倍数的个数.
#include<iostream> #include<cstdio> #include<list> #include<algorithm> #include<cstring> #include<string> #include<queue> #include<stack> #include<map> #include<vector> #include<cmath> #include<memory.h> #include<set> #include<cctype> #define ll long long #define LL __int64 #define eps 1e-8 #define inf 0xfffffff //const ll INF = 1ll<<61; using namespace std; //vector<pair<int,int> > G; //typedef pair<int,int > P; //vector<pair<int,int> > ::iterator iter; // //map<ll,int >mp; //map<ll,int >::iterator p; const int N = 10000000 + 5; bool isprime[N]; int prime[N]; void clear() { memset(isprime,false,sizeof(isprime)); memset(prime,0,sizeof(prime)); } void init() { prime[0] = prime[1] = 1; for(int i=2;i<N;i++) { if(!prime[i]) for(int j=i;j<N;j+=i) prime[j]++;//j为某个素数倍数的个数 } prime[1] = 0; for(int i=2;i<N;i++) prime[i] += prime[i - 1];//n以内的每个素数,它的倍数也在n以内的个数之和 } LL quick(LL a,LL b,LL m) { LL ans = (LL)1; while(b) { if(b&1) { ans =(ans * a)%m; b--; } b >>= 1; a = a * a%m; } return ans; } int main() { clear(); init(); int k = 1; LL n,m; int t; scanf("%d",&t); while(t--) { scanf("%I64d %I64d",&n,&m); LL ans = quick((LL)2,prime[n],m); printf("%I64d\n",ans); } return 0; }