题解 P4449 【于神之怒加强版】
kradcigam
2020-05-05 21:35:22
# 前置知识
- [莫比乌斯反演](https://blog.csdn.net/qq_46230164/article/details/105877706)
- [数论分块](https://blog.csdn.net/qq_46230164/article/details/105934495)
式子还是正常的推
首先,$ID_k(x)=x^k$
$$\sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{m} ID_k(gcd(i,j))$$
$$\sum_{d=1} ID_k(d)\sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{m} [\gcd(i,j) =d]$$
$$\sum_{d=1} ID_k(d)\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{m}{d}\rfloor} [\gcd(i,j) =1]$$
$$\sum_{d=1} ID_k(d)\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{d}\rfloor}\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{m}{d}\rfloor} \sum_{D\mid \gcd(i,j)} \mu(D)$$
$$\sum_{d=1} ID_k(d)\sum_{D=1}^{\min(n,m)}\mu(D)\sum_{i=1}^{\lfloor\frac{n}{dD}\rfloor}\sum_{j=1}^{\lfloor\frac{m}{dD}\rfloor} 1$$
$$\sum_{d=1} ID_k(d)\sum_{D=1}^{\lfloor \frac{n}{d}\rfloor}\mu(D)\lfloor \frac{n}{dD} \rfloor \lfloor \frac{m}{dD} \rfloor$$
设 $T=dD$
$$\sum_{T=1}\lfloor \frac{n}{T} \rfloor \lfloor \frac{m}{T} \rfloor \sum_{d|T} ID_k(d) \mu(\frac{T}{d})$$
我们发现后面这个东西就是狄利克雷卷积
我们管它叫 $f$ 函数
也就是说
$$f=ID_k*\mu$$
由于积性函数卷积性函数还是积性函数
对于 $x\in prime$ $f(x)=x^k-1$
这样子就直接在线性筛的时候算一下就好了
代码:
```cpp
void sieve(){
f[1]=1;
for(int i=2;i<MAXN;i++){
if(!vis[i]){
prime[++prime[0]]=i;
f[i]=(pw(i,k)-1+Mod)%Mod;
}
for(int j=1;j<=prime[0]&&i*prime[j]<MAXN;j++){
vis[i*prime[j]]=true;
if(i%prime[j]==0){f[i*prime[j]]=f[i]*(f[prime[j]]+1)%Mod;break;}
f[i*prime[j]]=f[i]*f[prime[j]]%Mod;
}
}
for(int i=1;i<MAXN;i++)s[i]=(s[i-1]+f[i])%Mod;
}
```