ACM-ICPC 2018 沈阳赛区网络预赛 G. Spare Tire(容斥)
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2022-03-13 16:58:12
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题目链接:https://nanti.jisuanke.com/t/31448
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4 4
样例输出
14
题意:给出a的递推式,1到n中与m互质的数为i,求a[i]的和
思路:得到a的通项公式为,Sn的通项为,与m不互质的数,是取m的素因子的乘积,那么将m分解质因数,通过容斥原理,就可以得到与m不互质的数,总和减去这些数对应的a的和就是答案了。在求这些不互质数对应a的总和的时候,如果一个一个求会超时,需要直接求和。比如存在一个素因子是k,那么需要求下标为k,2k,3k,4k……的a的和,即求通项的求和,为,项数为n/k。
#include<queue>
#include<cstring>
#include<string>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<set>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn=100000;
const int mod=1e9+7;
ll mo(ll a,ll pp){
if(a>=0&&a<pp)return a;
a%=pp;
if(a<0)a+=pp;
return a;
}
ll powmod(ll a,ll b,ll pp){
ll ans=1;
for(;b;b>>=1,a=mo(a*a,pp)){
if(b&1)ans=mo(ans*a,pp);
}
return ans;
}
ll inv1(ll b){
return powmod(b,mod-2,mod);
}
bool check[maxn+7];
int phi[maxn+7];
int prime[maxn+7];
int tot;
void phi_and_prime_table(int N) {
memset(check,false,sizeof(check));
phi[1]=1;
tot=0;
for(int i=2; i<=N; i++) {
if(!check[i]) {
prime[tot++]=i;
phi[i]=i-1;
}
for(int j=0; j<tot; j++) {
if(i*prime[j]>N)break;
check[i*prime[j]]=true;
if(i%prime[j]==0) {
phi[i*prime[j]]=phi[i]*prime[j];
break;
}
else{
phi[i*prime[j]]=phi[i]*(prime[j]-1);
}
}
}
}
int p[107],dex[107];
int getFactors(ll x) {//分解质因数
int fatcnt=0;
ll tmp=x;
for(int i=0; prime[i]<=tmp/prime[i]; i++) {
dex[fatcnt]=0;
if(tmp%prime[i]==0) {
p[fatcnt]=prime[i];
while(tmp%prime[i]==0) {
dex[fatcnt]++;
tmp/=prime[i];
}
fatcnt++;
}
}
if(tmp!=1) {
p[fatcnt]=tmp;
dex[fatcnt++]=1;
}
return fatcnt;
}
ll N;
ll S(ll x){
ll n=N/x;
ll sum=(n*(n+1)%mod*(2*n+1)%mod)*inv1(6)%mod*x%mod*x%mod+n*(n+1)%mod*inv1(2)%mod*x%mod;
sum%=mod;
return sum;
}
int main() {
phi_and_prime_table(maxn);
ll m;
while(~scanf("%lld%lld",&N,&m)){
int num=getFactors(m);//素因子个数
ll sum=S(1);
ll s=0;
for(int state=1;state<(1<<num);state++){//遍历所有状态
int tmp=1;
int cnt=0;
for(int i=0;i<num;i++){
if(state&(1<<i)){
cnt++;
tmp*=p[i];
}
}
if(cnt&1){//容斥
s=(s+S(tmp))%mod;
}
else{
s=(s-S(tmp)+mod)%mod;
}
}
sum=(sum+mod-s)%mod;
printf("%lld\n",sum);
}
return 0;
}
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