• [题解] UVA11426 GCD


    题面

    莫反是不可能莫反的,这辈子都不可能莫反了

    题目要求的是

    [sumlimits_{i=1}^n sumlimits_{j=i+1}^n gcd(i,j) ]

    稍微变个亚子

    [sumlimits_{i=1}^n sumlimits_{j=1}^{i-1} gcd(i,j) ]

    考虑求(f(n)=sumlimits_{i=1}^{n-1} gcd(n,i))

    首先(gcd(n,i) mid n),考虑枚举(gcd)的值

    [f(n)=sumlimits_{d mid n} d sumlimits_{i=1}^{n-1} [gcd(n,i)=d] ]

    (gcd(n,i)=d)等价于(gcd(frac{n}{d},frac{i}{d})=1),于是

    [egin{aligned} f(n)&=sumlimits_{d mid n} d sumlimits_{i=1}^{n-1} [gcd(frac{n}{d},frac{i}{d})=1] \ &=sumlimits_{d mid n} d imes varphi(frac{n}{d}) end{aligned} ]

    特别的,(varphi(1)=0)

    筛出欧拉函数,然后类似埃氏筛的枚举(d),更新(d)的倍数的(f)就好了。

    对于(n)(Ans_n=sumlimits_{i=1}^n f(i)),维护前缀和就好了

    跑的超慢的(Code:) 为什么你们那么快啊...

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    #define rep(i,a,b) for (int i=(a);i<(b);i++)
    #define per(i,a,b) for (int i=(a)-1;i>=(b);i--)
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define all(x) (x).begin(),(x).end()
    #define fi first
    #define se second
    #define SZ(x) ((int)(x).size())
    typedef long long ll;
    typedef double db;
    typedef pair<int,int> PII;
    typedef vector<int> VI;
    
    const int maxn=4e6,N=maxn+10;
    ll f[N],phi[N],vis[N];
    int p[N],pn;
    
    void getphi(int n) {
    	rep(i,2,n+1) {
    		if(!vis[i]) {
    			p[pn++]=i;
    			phi[i]=i-1;
    		}
    		for(int j=0;j<pn&&i*p[j]<=n;j++) {
    			vis[i*p[j]]=1;
    			if(i%p[j]==0) {phi[i*p[j]]=phi[i]*p[j];break;}
    			else phi[i*p[j]]=phi[i]*(p[j]-1);
    		}
    	}
    }
    
    void init() {
    	getphi(maxn);
    	rep(i,1,maxn+1) for(int j=i*2;j<=maxn;j+=i) 
    		f[j]+=i*phi[j/i];
    	rep(i,1,maxn+1) f[i]+=f[i-1];
    }
    
    int n;
    int main() {
    	init();
    	while(scanf("%d",&n)==1&&n) printf("%lld
    ",f[n]);
    	return 0;
    }
    
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