欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

BZOJ4916: 神犇和蒟蒻(杜教筛)

程序员文章站 2023-10-18 08:10:39
题意 求 $$\sum_{i = 1}^n \mu(i^2)$$ $$\sum_{i = 1}^n \phi(i^2)$$ $n \leqslant 10^9$ Sol zz的我看第一问看了10min。 感觉自己智商被侮辱了qwq 基础太垃圾qwq。 算了正经点吧,第一问答案肯定是$1$,还不明白的 ......

题意

$$\sum_{i = 1}^n \mu(i^2)$$

$$\sum_{i = 1}^n \phi(i^2)$$

$n \leqslant 10^9$

Sol

zz的我看第一问看了10min。

感觉自己智商被侮辱了qwq

基础太垃圾qwq。

算了正经点吧,第一问答案肯定是$1$,还不明白的重学反演吧。

第二位其实也不难

定理:

$\phi(i^2) = i\phi(i)$

$\sum_{d | n} \phi(d) = n$

显然$i$

考虑杜教筛的套路式子

 

$$g(1)s(n) = \sum_{i = 1}^n g(i)s(\frac{n}{i}) - \sum_{i = 2}^n g(i)s(\frac{n}{i})$$

当我们选择$g(i) = id(i) = i$时卷积的前缀和是比较好算的

$(g * s)(i) = \sum_{i = 1}^n i^2 = \frac{n * (n + 1) * (2n + 1)}{6}$

然后上杜教筛就行了

$$s(n) = \frac{n * (n + 1) * (2n + 1)}{6} - \sum_{i = 2}^n i \phi(\frac{n}{i})$$

人傻自带大常数

 

#include<cstdio>
#include<map>
#define LL long long 
using namespace std;
const int MAXN = 1e7 + 10, mod = 1e9 + 7;
const LL inv = 166666668;
int N, prime[MAXN], vis[MAXN], tot;
LL phi[MAXN];
map<int, LL> ans;
void GetPhi(int N) {
    vis[1] = phi[1] = 1;
    for(int i = 2; i <= N; i++) {
        if(!vis[i]) prime[++tot] = i, phi[i] = i - 1;
        for(int j = 1; j <= tot && i * prime[j] <= N; j++) {
            vis[i * prime[j]] = 1;
            if(!(i % prime[j])) {phi[i * prime[j]] = phi[i] * prime[j]; break;}
            phi[i * prime[j]] = phi[i] * phi[prime[j]];
        }
    }
    for(int i = 1; i <= N; i++) phi[i] = (1ll * i * phi[i] % mod +  phi[i - 1] % mod) % mod;
}
LL Query(LL x) {
    return (x * (x + 1) / 2) % mod;
}
LL S(LL N) {
    if(ans[N]) return ans[N];
    if(N <= 1e7) return phi[N];
    LL sum = N * (N + 1) % mod * (2 * N + 1) % mod * inv % mod, last = 0;
    for(int i = 2; i <= N; i = last + 1) {
        last = N / (N / i);
        sum -= S(N / i) % mod * (Query(last) - Query(i - 1)) % mod;
        sum = (sum + mod) % mod;
    }
    return ans[N] = (sum % mod + mod) % mod;
}
int main() {
    GetPhi(1e7);
    scanf("%d", &N);
    printf("1\n%lld", S(N));
    return 0;
}