POJ 2048 Longge's problem (欧拉函数 积性函数)
来源:互联网 发布:mac网络恢复 分区 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 04:24
Description
"Oh, I know, I know!" Longge shouts! But do you know? Please solve it.
Input
A number N per line.
Output
Sample Input
26
Sample Output
315
Source
题目链接:http://poj.org/problem?id=2480
题目大意:∑gcd(i, N) 1<=i <=N
题目分析:∑gcd(i, N) = ∑(d|N) d*phi[N/d]
很好理解,phi[N / d]就是1 - N中与N最大公约数为d的个数,因为phi[n]表示小于等于n且与n互质的数的个数,那么n除去d这个因子后所求的欧拉函数值正是乘了d以后与N最大公约数为d的数的个数所以直接用公式即可,注意要用long long,这种姿势能在200ms+解决这个问题
#include <cstdio>#define ll long longll phi(ll x){ ll res = x; for(ll i = 2; i * i <= x; i ++) { if(x % i == 0) { res = res / i * (i - 1); while(x % i == 0) x /= i; } } if(x > 1) res = res / x * (x - 1); return res;}int main(){ ll n; while(scanf("%lld", &n) != EOF) { ll ans = 0; for(ll i = 1; i * i <= n; i++) { if(n % i == 0) { ans += i * phi(n / i); if(i * i != n) ans += n / i * phi(i); } } printf("%lld\n", ans); }}
解法二:设:F(N)=∑gcd(i, N) ,1<=i<=N
F(N)是积性函数,这里不做证明了,N = p1^a1 * p2^a2 * p3^a3 * ... * pk^ak
则F(N) = F(p1^a1) * F(p2^a2) * ... * F(pk^ak)
F(p^a) = ∑(p^ai|p^a) p^ai * phi[p^(a - ai)] = phi[p^a] + p*phi[p^(a - 1)] + .., p^a*phi[1]
又因为phi[p^a] = (p - 1) * (p ^ (a - 1))
F(p^a) = (p - 1) * (p^(a - 1)) + (p - 1) * p * (p^(a - 2)) + ... + (p - 1) * p^(a - 1) + p^a
= a * (p - 1) * p^(a - 1) + p^a
= (ap - a + p) * p^(a - 1)
累乘即可,注意如果n本身就是素数,则有F(n) = 2 * n - 1
#include <cstdio>#define ll long longint main(){ ll n; while(scanf("%lld", &n) != EOF) { ll ans = 1; for(ll i = 2; i * i <= n; i++) { if(n % i == 0) { ll cnt = 0, tmp = 1; while(n % i == 0) { n /= i; cnt ++; tmp *= i; } ans *= (cnt * i - cnt + i) * (tmp / i); } } if(n != 1) ans *= 2 * n - 1; printf("%lld\n", ans); }}
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