hdu 1695 GCD(莫比乌斯反演入门)

来源:互联网 发布:环保部水质检测数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 21:01

莫比乌斯反演优秀PPT讲解:点击打开链接

【a,b】选一个x,【c,d】选一个y,使gcd(x,y)=k,求符合条件的gcd(x,y)对数。

和上个gcd一样,变成【1,b/k】选x,【1,d/k】选y,使gcd(x,y)=1,这时可以用欧拉函数,但我们要用Mobius

用莫比乌斯反演:

主要是找出合适的f(i)和F(d);


F(d)=d|if(i)

例如1  5  1  6  2,符合条件的对数为4,分别为(2,2)(2,4)(2,6)(4,2)

d=2,按d | i 枚举 i 得到f(i),相加( i 即为 x)。

但我们不这么做,这只是为了理解这个公式。按刚才处理的方法做:使gcd(x,y)=1

用这个形式:F(d)=i|df(i)F(d

i = 1,枚举所有可能的 d ,显然是个 d 就一定能整除1,所以可能的(x,y)的对数F(d)就等于C(1,b/k)*C(1,d/k);

再来这个反演公式:f(d)=i|dμ(i)F(di)

这里的F(d/i)=(b/k*d/k)/i=b/k/i * d/k/i;第二个好啊,防溢出

这就做出来了。

再减去多数的部分。

#include<cstdio>#include<cmath>#include<iostream>#include<cstring>#include<algorithm>#define ll long longusing namespace std;const int maxn=1e6+10;ll prime[maxn],mob[maxn],vis[maxn],cnt;void Mobius(){     //mob[1]=1,prime[0]=2;    memset(vis,0,sizeof(vis));    memset(mob,0,sizeof(mob));    memset(prime,0,sizeof(prime));    mob[1] = 1;    cnt = 0;    for(ll i=2; i<maxn; i++){        if(!vis[i]){            prime[cnt++] = i;            mob[i] = -1;        }        for(ll j=0; j<cnt&&i*prime[j]<maxn; j++){            vis[i*prime[j]] = 1;            if(i%prime[j]) mob[i*prime[j]] = -mob[i];            else{                mob[i*prime[j]] = 0;                break;            }        }    }}int main(){    int t;    ll a,b,c,d,k;    Mobius();    scanf("%d",&t);    for(int cases=1;cases<=t;cases++){        scanf("%lld%lld%lld%lld%lld",&a,&b,&c,&d,&k);        if(k==0){ printf("Case %d: 0\n",cases); continue;}        ll ans1=0,ans2=0;        b=b/k;d=d/k;        for(ll i=1;i<=min(b,d);i++) //gcd(x,y)=i,而i都大于从1到b中选的x了,显然不合理。            ans1+=mob[i]*(b/i)*(d/i);        for(ll i=1;i<=min(b,d);i++)  //减去相同部分即可            ans2+=mob[i]*(min(b,d)/i)*(min(b,d)/i);        ans1=ans1-ans2/2;        printf("Case %d: %lld\n",cases,ans1);    }    return 0;}