POJ2480 Longge's problem【乘性函式】
阿新 • • 發佈:2019-01-23
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題目大意:
給一個正整數n,求Σgcd(i,n),(1 <= i <= n)。
思路:
如果m,n互質,則gcd(i,m*n) = gcd(i,m) * gcd(i,n),所以gcd是乘性函式。
因為乘性函式的和函式也是乘性函式,所以Σgcd(i,N)也是乘性函式。
首先考慮gcd(x,n) = 1,這樣的數和剛好為尤拉函式之和sum( φ(n)),現在考慮gcd(x,n) = p
的情況,因為gcd(x/p,n/p) = 1,就變成了尤拉函式之和sum(φ(n/p)),所以gcd(x,n) = p,這種
情況下結果為sum( p*phi(n/p) ),p為n的約數。總結就是Σgcd(i,N) = Σp*phi(n/p),p是n的約數。
設Σp*phi(n/p) = H(n),因為H(n)為乘性函式,H(n) = H(p1^k1) * H(p2^k2) * … * H(pn^kn),
對於素數p^k,有:φ(p^k) = p^k - p^(k-1),
所以H(pi^ki) = p^k - p^(k-1) + p*(p^(k-1) - p^(k-2)) + p^2*(p^(k-2) - p^(k-3)) + ……
= p^k + k*(p^k - p^(k-1) )
那麼解題步驟為將N分解素因子,對每個素因子計算H(pi^ki),最後加起來。
AC程式碼:
#include<iostream> #include<algorithm> #include<cstdio> #include<cstring> using namespace std; int main() { __int64 n,i,N,a,p,ans; while(~scanf("%I64d",&n)) { N = n; ans = n; for(i = 2; i*i <= N; ++i) { if(n % i == 0) { a = 0; p = i; while(n % p == 0) { a++; n /= p; } ans += ans*a*(p-1)/p; } } if(n != 1) ans += ans*(n-1)/n; printf("%I64d\n",ans); } return 0; }