T237727 Beliefs
题目背景
小 C 是一名再朴素不过的 OIer。
从第一天学习 OI 起,NOI Au 的理想,就深植于他的心中。
为了信仰,他始终对未来充满希望。
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励志要比任何人都卷的他,却总发现前路荆棘密布,坎坷不平。
每一次又被同机房的神仙吊打的 CodeForces、AtCoder 的比赛,每一次 WA 了无数遍却仍然 debug 不出错误,每一次看不懂神仙们写的题解,每一次学不会那些别人都能秒切的新算法……每一次挫折,都在逐渐消灭小 C 心中如烈火般燃烧的信仰。
望着别人取得的成就,望着那遥不可及的分数,他很羡慕,也很无奈。
长夜漫漫,小 C 探索着、前行着。
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时间,见证了小 C 的成长。
随着 CF 和 ATC 的 rating 越来越高,随着 AC 的题数越来越多,随着写过的题解堆满了他的博客,小 C 与神仙们的差距也在缩小。
小 C 为自己的每一点进步感到兴奋。每当自己又上分时,那仿佛黑暗无边的路上,就多了一点微弱的亮光。
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省选 D2,离考试结束只剩 20min。
小 C 早已写完了 T2 和 T3 的暴力,他正向 T1 的正解发起挑战。
面对一分一秒流逝的时间,面对过不去的大样例,他默默的告诉自己,“我小 C 绝不认输,我小 C 永不言弃!!只要还有一秒钟,我都要坚持到底!!”
汗水从他的身上滚落,密密麻麻的过程写满了整张演算纸。他写下一行行代码,拼尽全力追逐着心中的梦想。
终于,他过了大样例。
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凭借着最后的绝杀,他进了 B 队。
他终于能够参加自己梦寐以求的 NOI,心中百感交集,难以言表。
他感到,光明就要来到他的眼前了。这种信仰不断的激励着他,他愈渴望成功,就愈发努力;愈追逐理想,就愈发坚强!
题目描述
在 NOI 的考场上,小 C 看到了这一题:
有 $T$ 次询问,每次给定正整数 $n$,你需要求出
$$\sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}\varphi\left(\operatorname{lcm}(i,j)^{\gcd(i,j)}\right)$$
对 $998244353$ 取模的值。
有着深厚的数学功底的小 C 当然会做这一题,但是他看着复杂的式子,开始害怕自己会推错。
为了信仰,小 C 找到了你,希望你能写出一份代码来和他对拍。只剩下 $\text{3s}$ 的时间了,你能帮小 C 实现他的愿望吗?
提示:这里的 $\varphi$ 表示欧拉函数;$\operatorname{lcm}(i,j)$ 表示 $i,j$ 的最小公倍数;$\gcd(i,j)$ 表示 $i,j$ 的最大公因数。
输入格式
第一行为一个正整数 $T$,表示询问次数。
接下来 $T$ 行,每行一个正整数 $n$,含义见题目描述。
输出格式
共 $T$ 行,每行一个正整数,表示答案。
说明/提示
**【样例 $1$ 解释】**
设 $f(i,j)=\varphi\left(\operatorname{lcm}(i,j)^{\gcd(i,j)}\right)$,则可以列出函数值的表格:
|$i,j$|$1$|$2$|$3$|$4$|$5$|$6$|$7$|
| :----------: | :----------: | :----------: | :----------: | :----------: | :----------: | :----------: | :----------: |
|$1$|$1$|$1$|$2$|$2$|$4$|$2$|$6$|
|$2$|$1$|$2$|$2$|$8$|$4$|$12$|$6$|
|$3$|$2$|$2$|$18$|$4$|$8$|$72$|$12$|
|$4$|$2$|$8$|$4$|$128$|$8$|$48$|$12$|
|$5$|$4$|$4$|$8$|$8$|$2500$|$8$|$24$|
|$6$|$2$|$12$|$72$|$48$|$8$|$15552$|$12$|
|$7$|$6$|$6$|$12$|$12$|$24$|$12$|$705894$|
求和得到答案为 $724609$。
**【数据规模与约定】**
|测试点编号|$n$|$T$|
| :-----------: | :-----------: | :-----------: |
|$1$|$\leqslant 10$|$\leqslant 10$|
|$2$|$\leqslant 10^3$|$\leqslant 10$|
|$3\sim4$|$\leqslant 2\times10^3$|$\leqslant10^5$|
|$5\sim8$|$\leqslant 2\times10^4$|$\leqslant10^5$|
|$9\sim12$|$\leqslant 2\times10^5$|$\leqslant10$|
|$13\sim16$|$\leqslant 10^5$|$\leqslant 10^5$|
|$17\sim20$|$\leqslant 1.5\times10^5$|$\leqslant 10^5$|
|$21\sim25$|$\leqslant 2\times10^5$|$\leqslant 10^5$|
对于 $100\%$ 的数据,满足 $1\leqslant n\leqslant 2\times10^5,1\leqslant T\leqslant 10^5$。
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成绩公布,终于,小 C 取得了他梦寐以求的 NOI Au。
在经历了漫漫长夜后,那一缕明亮、柔和的光,照进了他的双眸。
未来、成功、光明、希望……一切看上去都那么美好。
回望过去走过的路,每一次尝试、每一点努力、每一次永不言弃、每一次坚持到底,都在他的眼前逐渐汇聚起来,如同点点星光,照亮了一路上的所有回忆。
一切汗水和泪水、一切奋斗和付出、一切痛苦与艰辛,都化成了甘甜,化成了美好,化成了只属于自己的,永远的回忆。
此刻,两行泪水从小 C 的眼睛里喷涌而出,顺着他的脸颊,缓缓流下。