题目描述
HKE有一次发现了一个很有趣的函数。
定义f(2)=1f。对于n≥3,设tt为最小的使得n不能被t整除的正整数,则f(n)=f(t)+1。
举个栗子。比如n=6,此时t=4,f(6)=f(4)+1=f(3)+2=f(2)+3=4。
现在,HKE想知道f(2)×f(3)×⋯×f(n)f(2)×f(3)×⋯×f(n)f(2)×f(3)×⋯×f(n)是多少?答案可能很大,请对109+710^9+7109+7
+7取模。
输入格式
一行一个正整数n。
输出格式
一行为所求的结果。
输入输出样例
输入 #1
4
输出 #1
6
说明/提示
对于100%的数据,n≤1018n\leq10^{18}n≤1018
解释:设n=2p13p2...n=2^{p_1}3^{p_2}...n=2p13p2...
如果p1p_1p1=0,则很明显f(n)=2f(n)=2f(n)=2,即统计奇数个数num1num_1num1
p1≥1p_1\ge1p1≥1时,t很明显有两种情况,
(1)t=2p1+1(1)t=2^{p_1+1}(1)t=2p1+1
(2)(2)(2)t=其他的素数组合
如果是第一种情况则f(n)=4f(n)=4f(n)=4
因为t=p1+1t=^{p_1+1}t=p1+1,所以,[1,t−1][1,t-1][1,t−1]都被整除,我们取[1,t−1][1,t-1][1,t−1]得最小公倍数ggg,然后统计出来满足
g∗x≤ng*x\le ng∗x≤n得个数xxx,其中xxx不能有2因子,因此统计奇数,num2num_2num2
第二种情况f(n)=3f(n)=3f(n)=3
用总数减去以上算出得所有个数得到num3num_3num3
最终答案
ans=2num1∗3num3∗4num2ans=2^{num_1}*3^{num_3}*4^{num_2}ans=2num1∗3num3∗4num2
#include<iostream>
using namespace std;
const unsigned long long mod=1000000007;
unsigned long long n=0;
unsigned long long num1=0,num2=0,num3=0;
unsigned long long t=0;
unsigned long long gcd(unsigned long long a,unsigned long long b){
if(b==0) return a;
return gcd(b,a%b);
}
unsigned long long lcm(unsigned long long a,unsigned long long b){
return a*b/gcd(a,b);
}
unsigned long long pow(unsigned long long a,unsigned long long b){
unsigned long long ret=1%mod;
while(b){
if(b&1) ret=ret*a%mod;
a=a*a%mod;b>>=1;
}
return ret;
}
int main(){
ios::sync_with_stdio(false);
cin>>n;unsigned long long mi=2;
num1=n-n/2-1;
for(int i=1;i<=20;i++){
mi*=2;
if(mi>n) break;
unsigned long long temp=1;
for(unsigned long long j=1;j<mi&&temp<=n;j++) temp=lcm(temp,j);
if(temp>n) break;
t=n/temp;
num2+=t-t/2;
}
num3=n-2-num1-num2;
unsigned long long ret=pow(2,num1)*pow(3,num3)%mod*pow(4,num2)%mod;
cout<<ret<<endl;
return 0;
}
本文探讨了一个由HKE提出的数学函数f(n),并提供了一种高效的算法来计算从f(2)到f(n)的乘积,答案对10^9+7取模。通过对不同情况的深入分析,文章详细解释了如何统计奇数、素数组合及特定形式的t值,以求得最终答案。
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