最小公倍數計數

51nod 1222

求滿足alcm(i,j)b 的二元組[i,j] 的個數

a,b1011


S(n)=i=1nj=1i[ijgcd(i,j)n]

ans=S(b)S(a1)

S(n)=d=1ni=1nj=1n[ijdn][gcd(i,j)=d]

i /=d , j /=d

S(n)=d=1ni=1n/dj=1n/d[idjddn][gcd(id,jd)=d]

S(n)=d=1ni=1n/dj=1n/d[ijnd][gcd(i,j)=1]

S(n)=d=1ni=1n/dj=1n/d[ijnd]k|ik|jμ(k)

枚舉一下k

S(n)=d=1nk=1n/dμ(k)i=1n/dkj=1n/dk[ikjknd]

S(n)=k=1nμ(k)d=1n/ki=1n/dkj=1n/dk[ijndk2]

我們發現如果k>n,ij 就必須小於0

S(n)=k=1nμ(k)d=1n/ki=1n/dkj=1n/dk[ijdnk2]

此時的i,j 代表idk,jdk
我們發現後面的問題就是求出有多少滿足abcn 的三元組[a,b,c]
我們設 abc ,這樣就可以枚舉出有序的所有三元組。
if(abc),ans+=3
if(a=bc),ans+=2
if(a=b=c),ans+=1

code:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 2000000;

bool is_prime[N]; 
int tot = 0, prime[N], mobius[N]; 
ll l, r, ans = 0;

inline void calc_mobius( int size )
{
    memset( is_prime, true, sizeof( is_prime ) );
    is_prime[1] = false; mobius[1] = 1;

    for( int i = 2; i <= size; i ++ )
    {
        if( is_prime[i] )
            prime[++tot] = i, mobius[i] = -1;

        for( int j = 1; j <= tot; j ++ )
        {
            int p = prime[j];
            if( i * p > size ) break;
            is_prime[i*p] = false;

            if( i % p == 0 )
            {
                mobius[i*p] = 0;
                break;
            }

            mobius[i*p] = -mobius[i];
        }
    }
}

ll calc( ll n )
{
    ll ret = 0;

    for( ll k = 1; k*k <= n; k ++ )
    {
        if( !mobius[k] ) continue;

        ll lim = n / ( k * k ), sum = 0;
        for( ll d = 1; d*d*d <= lim; d ++ )
        {
            for( ll i = d+1; d*i*i <= lim; i ++ )
            {
                ll j = lim / ( i * d ); 
                if( j < i ) continue;

                sum += 2; // i == j
                if( j < i + 1 ) continue;
                sum += 3 * ( j - i ); 
            }

            ll tmp = lim / ( d * d );
            if( tmp < d ) continue;

            sum ++; // d == i == j
            if( tmp - d < 1 ) continue;
            sum += ( tmp - d ) * 2; // d == i
        }

        ret += mobius[k] * sum;
    }

    return ret;
}

int main()
{
    calc_mobius( 1200000 );

    scanf( "%lld%lld", &l, &r );

    ans = calc( r ); 
    ans -= calc( l - 1 );

    printf( "%lld\n", ans );

    return 0;
}
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