【洛谷P5325】 【模板】Min_25筛

博客提及n的范围小于1010,建议抛弃ees和洲阁筛,选择min_25,并给出了相关代码,主要围绕算法选择展开。

在这里插入图片描述
n的范围是小于101010^{10}1010

抛弃ees和洲阁筛,拥抱min_25
代码:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<algorithm>
#define INF 0x7f7f7f7f
#define maxx 100050
#define mod 1000000007
using namespace std;
typedef long long ll;
ll n,N;
int pr[maxx],cnt;
bool isp[maxx];
int p1[maxx],p2[maxx];
void init()
{
    N=sqrt(n);
    while((N+1)*(N+1)<=n)N++;
    for(int i=2;i<=N;i++)
    {
        if(!isp[i])
        {
            pr[++cnt]=i;
            p1[cnt]=(p1[cnt-1]+i)%mod;
            p2[cnt]=(p2[cnt-1]+(ll)i*i)%mod;
        }
        for(int j=1;j<=cnt&&(ll)i*pr[j]<=N;j++)
        {
            isp[i*pr[j]]=true;
            if(i%pr[j]==0)break;
        }
    }
}
ll w[maxx<<1],tot;
int g1[maxx<<1],g2[maxx<<1];
int id1[maxx],id2[maxx];
int inv2=500000004,inv6=166666668;
void G()
{
    for(ll i=1,last;i<=n;i=last+1)
    {
        ll now=n/i;
        w[++tot]=now;
        last=n/now;
        if(now<=N)id1[now]=tot;
        else id2[last]=tot;
    }
    for(int i=1;i<=tot;i++)
    {
        ll temp=w[i]%mod;
        g1[i]=temp*(temp+1)%mod*inv2%mod-1;
        g2[i]=(temp+1)*temp%mod*(2*temp+1)%mod*inv6%mod-1;
    }

    for(int i=1;i<=cnt;i++)
    {
        ll _p=(ll)pr[i]*pr[i]%mod;
        for(int j=1;j<=tot&&(ll)pr[i]*pr[i]<=w[j];j++)
        {
            ll now=w[j]/pr[i];
            int k=now<=N?id1[now]:id2[n/now];
            g1[j]-=((ll)g1[k]-p1[i-1]+mod)*pr[i]%mod;
            if(g1[j]<0)g1[j]+=mod;

            g2[j]-=(g2[k]-p2[i-1]+mod)*_p%mod;
            if(g2[j]<0)g2[j]+=mod;
        }
    }
}
int S(ll x,int y)
{
    if(x<=pr[y])return 0;
    int k=x<=N?id1[x]:id2[n/x];
    int ans=(g2[k]-g1[k]+mod)%mod;
    ans-=(p2[y]-p1[y]+mod)%mod;
    if(ans<0)ans+=mod;

    for(int i=y+1;i<=cnt&&(ll)pr[i]*pr[i]<=x;i++)
    {
        ll pe=pr[i];
        for(int e=1;pe<=x;e++,pe*=pr[i])
        {
            ll _pe=pe%mod;
            ans+=_pe*(_pe-1+mod)%mod*(S(x/pe,i)+(e!=1))%mod;
            ans%=mod;
        }
    }
    return ans;
}
int main()
{
    cin>>n;
    init();
    G();
    //cout<<g1[1]<<endl;
    cout<<(S(n,0)+1)%mod<<endl;
    return 0;
}

### 原理概述 #### 洲阁 洲阁是一种高效的法,用于计算数论函数的前缀和。其主要思想是通过分段处理和利用数论函数的性质来减少不必要的计算。洲阁的时间复杂度通常被认为是亚线性的,适用于大规模数据的处理。洲阁的核心在于将区间分成多个小段,并利用已知的数论函数值来加速计算过程。 #### Min_25 Min_25是一种更为高效的法,特别适用于计算积性函数的前缀和。Min_25的时间复杂度为 $\Theta(\frac{n^{\frac{3}{4}}}{\log_2 n})$,在 $n \leq 1e13$ 的情况下,可以通过一些优化技巧达到更好的性能。Min_25的基本思想是利用完全积性函数的性质,通过法去除合数的影响,从而得到质数的贡献。具体来说,Min_25通过构造一个完全积性函数来简化法过程,并利用递归的方法计算出所需的前缀和 [^1]。 ### 应用场景 #### 洲阁的应用 洲阁主要用于处理大规模的数据集,特别是在数论中计算积性函数的前缀和。例如,在计算莫比乌斯函数的前缀和时,洲阁可以显著减少计算时间。 #### Min_25的应用 Min_25在数论中有着广泛的应用,特别是在计算积性函数的前缀和时。例如,Min_25可以用于快速计算出 $f(x)$ 的前缀和,其中 $f(x)$ 是一个积性函数。Min_25的高效性使其在处理大规模数据时表现出色 [^1]。 ### 算法实现 #### Min_25的实现步骤 1. **初始化**:首先初始化所有质数的贡献。 2. **法过程**:利用完全积性函数的性质,逐步去合数的贡献。 3. **递归计算**:通过递归的方式计算出每个区间的贡献。 具体的实现代码如下: ```python def min_25_sieve(n): # 初始化质数列表 primes = [] # 初始化法数组 g = [0] * (n + 1) # 初始化质数计数数组 prime_count = [0] * (n + 1) # 初始化最小质因子数组 min_prime = [0] * (n + 1) # 法过程 for i in range(2, n + 1): if min_prime[i] == 0: primes.append(i) min_prime[i] = i for j in range(len(primes)): if primes[j] > min_prime[i] or i * primes[j] > n: break min_prime[i * primes[j]] = primes[j] # 计算质数的贡献 for i in range(1, n + 1): g[i] = i # 假设f(x) = x # 去合数的贡献 for p in primes: for i in range(n // p, 0, -1): g[i] -= g[i // p] return g[n] ``` ### 复杂度分析 #### 洲阁的复杂度 洲阁的时间复杂度通常被认为是亚线性的,具体复杂度取决于具体的实现和优化技巧。 #### Min_25的复杂度 Min_25的时间复杂度为 $\Theta(\frac{n^{\frac{3}{4}}}{\log_2 n})$,在 $n \leq 1e13$ 的情况下,可以通过一些优化技巧达到更好的性能 [^2]。 ### 总结 洲阁Min_25都是高效的法,适用于计算数论函数的前缀和。Min_25在处理大规模数据时表现出色,其复杂度分析表明其在实际应用中具有较高的效率 [^1]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值