codeforce 上有 一道题 。 rng_58 用一个奇妙的公式解决了这个问题。并且给出了公式的证明,这里给出另一个比较好的证明。
$d(n)$ 的一个公式
按照公式,我们有 $d(n) = \sum_{i \mid n} 1$。其实这个公式可以推广为
Proof: 数学归纳法证明:$m=1$ 时结论显然。
设结论对 $m-1$ 成立。
由数学归纳法知,原结论成立。
上面公式的一个应用
$m=2$ 的另一个公式
令 $F(n) = \sum_{i=1} ^n \lfloor \frac{n}{i} \rfloor $,则显然
即
这说明我们可以在 $O(n \log n)$ 复杂度内计算此问题
可是 $m>2$ 就比较麻烦了。
$f(n) = \sum_{i=1} ^n d(i) = \sum_{i=1} \lfloor \frac{n}{i} \rfloor$
上面这个公式有趣的是,若要求单个的 $f(n)$ 用后面一个可以在 $O(\sqrt{n})$ 复杂度解决,而如果要求 $f(1),\cdots,f(n)$ 则可以用前面一个公式在 $O(n \log n)$ 复杂度解决。
求解:
如果令 $f(n) = \sum_{i=1} ^n d(i),g(n)=\sum_{i \mid n} \mu(i) f(\lfloor \frac{c}{i} \rfloor)$
那么
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| #include <bits/stdc++.h>
typedef long long LL; using namespace std; const int N = 2002; int f[N],g[N*N]; bool ip[N]; int mu[N],p[N],nt[N]; void init_mu(){ mu[1]=1;ip[2]=true;p[0]=2; for(int i=1;i<N;i+=2) ip[i]=true; for(int i = 3,cnt = 1;i<N;i+=2){ if(ip[i]){ p[cnt++] = i; mu[i] = -1; } for(int j = 1,t;j<cnt&&(t= i * p[j])<N;++j){ ip[t] = false; if(i % p[j] == 0) break; mu[t] = -mu[i]; } } for(int i=2;i<N;i+=4) mu[i]=-mu[i>>1]; } int getsum(int n){ int sum = 0; for(int i=1,j;i<=n;i=j+1){ j = n/(n/i); sum += (j-i+1)*(n/i); } return sum; } void init(){ for(int i=0;i<N;++i) f[i]=getsum(i); init_mu(); int last = 1; for(int i=2;i<N;++i){ if(mu[i]==0) continue; nt[last]=i; last = i; } nt[last]=N; } void getg(int a,int b,int c){ int n = a*b; for(int i=0;i<=n;++i) g[i]=0; for(int i=1;i<=n&&i<=c;i=nt[i]){ for(int j=i,t=mu[i]*f[c/i];j<=n;j+=i) g[j]+=t; } } LL getf(int a,int b,int d){ LL res = 0; for(int i=1;i<=a;++i){ for(int j=1;j<=b;++j){ res+=(a/i)*(b/j)*g[i*j*d]; } } return res; } int main(){ init(); int a,b,c; while(~scanf("%d%d%d",&a,&b,&c)){ getg(a,b,c); int ab = min(a,b); LL res = 0; for(int i=1;i<=ab;i=nt[i]){ res+=mu[i]*getf(a/i,b/i,i*i); } printf("%d\n",int(res%(1<<30))); } return 0; }
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