#莫比乌斯反演,整除分块#bzoj 2154 bzoj 2693 jzoj 1938 洛谷 1829 Crash的数字表格 or JZPTAB

本文详细解析了如何求解数学问题∑i=1n∑j=1mlcm(i,j),通过转换为更易处理的形式,利用莫比乌斯反演进行计算,最终提出了一种时间复杂度约为O(n)的算法解决方案。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目

∑i=1n∑j=1mlcm(i,j)\sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^mlcm(i,j)i=1nj=1mlcm(i,j)


分析

原式=∑i=1n∑j=1mijgcd(i,j)\sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^m\frac{ij}{gcd(i,j)}i=1nj=1mgcd(i,j)ij
那么原式=∑d=1min(n,m)d×∑i=1⌊nd⌋∑j=1⌊md⌋[gcd(i,j)=1]×i×j\sum_{d=1}^{min(n,m)}d\times \sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{m}{d}\rfloor}[gcd(i,j)=1]\times i\times jd=1min(n,m)d×i=1dnj=1dm[gcd(i,j)=1]×i×j
根据莫比乌斯反演可以得到原式=∑d=1min(n,m)d∑t=1min(⌊nd⌋,⌊md⌋)t2μ(t)∑i=1⌊ndt⌋i∑j=1⌊mdt⌋j\sum_{d=1}^{min(n,m)}d\sum_{t=1}^{min(\lfloor\frac{n}{d}\rfloor,\lfloor\frac{m}{d}\rfloor)}t^2\mu(t)\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{dt}\rfloor}i\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{m}{dt}\rfloor}jd=1min(n,m)dt=1min(dn,dm)t2μ(t)i=1dtnij=1dtmj
就可以预处理t2μ(t)t^2\mu(t)t2μ(t),用整除分块求解,时间复杂度大概是O(n)O(n)O(n)


代码

#include <cstdio>
#define rr register
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
#define res(n,m) ((1ll*n*(n+1)>>1)%mod*((1ll*m*(m+1)>>1)%mod)%mod)
using namespace std;
const int mod=20101009,M=10000010;
int n,m,v[M],prime[M],s[M],cnt;
inline void prepa(int N){
    s[1]=1;
    for (rr int i=2;i<=N;++i){
        if (!v[i]) s[i]=-1,v[i]=prime[++cnt]=i;
        for (rr int j=1;j<=cnt&&prime[j]*i<=N;++j){
            v[i*prime[j]]=prime[j];
            if (i%prime[j]) s[i*prime[j]]=-s[i];
                else break;
        }
    }
    for (rr int i=1;i<=N;++i) s[i]=1ll*i*i%mod*(s[i]+mod)%mod;
    for (rr int i=2;i<=N;++i) (s[i]+=s[i-1])%=mod;
}
inline signed answ(int n,int m){
    rr int ans=0,t=min(n,m);
    for (rr int l=1,r;l<=t;l=r+1){
        r=min(n/(n/l),m/(m/l));
        (ans+=1ll*(s[r]-s[l-1]+mod)*res(n/l,m/l)%mod)%=mod;
    }
    return ans;
}
inline signed solve(int n,int m){
    rr int ans=0,t;
    prepa(t=min(n,m)); 
    for (rr int l=1,r;l<=t;l=r+1){
        r=min(n/(n/l),m/(m/l));
        (ans+=(1ll*(r-l+1)*(l+r)>>1)%mod*answ(n/l,m/l)%mod)%=mod;
    }
    return ans;
}
signed main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    printf("%d",solve(n,m));
    return 0;
} 
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