【BZOJ2671】Calc(莫比乌斯反演)

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:40:02

【BZOJ2671】Calc

BZOJ
给出N,统计满足下面条件的数对(a,b)的个数:
1.\(1\le a\lt b\le N\)
2.\(a+b\)整除\(a*b\)
我竟然粘了题面!!!

还是今天菊开讲的。
设出\(d=gcd(a,b)\)
那么,设\(a=xd,b=yd,gcd(x,y)=1\)
\((x+y)d|xyd^2,x+y|xyd\)
根据辗转相减的原理
可以得到\(gcd(x+y,x)=gcd(x+y,y)=gcd(x,y)=1\),所以\(x+y|d\)
\(d=k(x+y)\),因为\(a<b\),所以\(x<y\),因为\(d=k(x+y)\le n\)
\(b=yd=yk(x+y)\le n\)
所以确定了\(x,y\)之后,有\(\frac{n}{y(x+y)}\)\(d\)
根据上面的式子,还可以知道\(y\lt\sqrt n\)
所以,我们要求的就是
\[\sum_{x=1}^{\sqrt n}\sum_{y=x+1}^{\sqrt n}[gcd(x,y)=1]\frac{n}{y(x+y)}\]
这样直接算的复杂度是\(O(nlogn)\)
发现\(gcd\)的形式非常可以莫比乌斯反演
先把\(x,y\)反过来

\[\sum_{y=1}^{\sqrt n}\sum_{x=1}^{y-1}[gcd(x,y)=1]\frac{n}{y(x+y)}\]
直接莫比乌斯反演化简
\[\sum_{d=1}^{\sqrt n}\mu(d)\sum_{y=1}^{\sqrt n}\sum_{x=1}^{y-1}\frac{n}{yd^2(x+y)}\]
复杂度?假的,直接艹吧。。

#include<iostream> #include<cmath> using namespace std; #define ll long long #define MAX 111111 int n,m;ll ans; bool zs[MAX]; int pri[MAX],mu[MAX],tot; ll Calc(int n,int m) {     ll ret=0;     for(int i=1;i<=m;++i)     {         int t=n/i;         for(int j=i+1,k;j<(i<<1)&&j<=t;j=k+1)             k=min((i<<1)-1,t/(t/j)),ret+=1ll*(k-j+1)*(t/j);     }     return ret; } int main() {     cin>>n;m=sqrt(n);mu[1]=1;     for(int i=2;i<=m;++i)     {         if(!zs[i])pri[++tot]=i,mu[i]=-1;         for(int j=1;i*pri[j]<=m;++j)         {             zs[i*pri[j]]=true;             if(i%pri[j])mu[i*pri[j]]=-mu[i];else break;         }     }     for(int i=1;i<=m;++i)if(mu[i]!=0)ans+=mu[i]*Calc(n/i/i,m/i);     cout<<ans<<endl;return 0; } 

原文:https://www.cnblogs.com/cjyyb/p/9275701.html

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