【NOI2010】能量采集-题解
题意描述
栋栋有一块长方形的地,他在地上种了一种能量植物,这种植物可以采集太阳光的能量。在这些植物采集能量后,栋栋再使用一个能量汇集机器把这些植物采集到的能量汇集到一起。
栋栋的植物种得非常整齐,一共有列,每列有
棵,植物的横竖间距都一样,因此对于每一棵植物,栋栋可以用一个坐标
来表示,其中
的范围是
至
,表示是在第
列,
的范围是
至
,表示是在第
列的第
棵。
由于能量汇集机器较大,不便移动,栋栋将它放在了一个角上,坐标正好是。
能量汇集机器在汇集的过程中有一定的能量损失。如果一棵植物与能量汇集机器连接而成的线段上有棵植物,则能量的损失为
。例如,当能量汇集机器收集坐标为
的植物时,由于连接线段上存在一棵植物
,会产生
的能量损失。注意,如果一棵植物与能量汇集机器连接的线段上没有植物,则能量损失为
。现在要计算总的能量损失。
下面给出了一个能量采集的例子,其中,
,一共有
棵植物,在每棵植物上标明了能量汇集机器收集它的能量时产生的能量损失。

在这个例子中,总***生了的能量损失。
输入格式
输入仅包含一行,为两个整数和
。
输出格式
输出仅包含一个整数,表示总***生的能量损失。
Input & Output 's examples
Input 's eg 1
5 4
Output 's eg 1
36
Input 's eg 2
3 4
Output 's eg 2
20
数据范围和约定
对于的数据:
;
对于的数据:
;
对于的数据:
;
对于的数据:
;
对于的数据:
。
分析
一道比较麻烦的数论题,但应该还没有的难度。
在做这题之前,我们首先要了解一个前置知识:对于平面直角坐标系中的任意一点,其与原点连线后经过的点的数量为$
$
因此,题目可以转化为求出$$
化简一下,也就是求出$$
之后采用复杂度的暴力求解,可以得到
分的好成绩……
考虑如何快速求出,显然,这并不好求。
正难则补,考虑容斥,设表示以
为公因数(注意不是最大公因数)的点对个数,则
之后减去以作为公约数的部分,最后留下的就是以
为公因数的点对数目。
时间复杂度为,比莫反稍慢一点,但也足以通过本题。
剩下的见代码即可。
Code[80pts]
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <sstream>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <vector>
#include <cctype>
#include <stack>
#include <queue>
#include <deque>
#include <cmath>
#include <map>
#include <set>
#define I inline
#define ll long long
#define pb push_back
#define MP make_pair
#define ull unsigned long long
#define PII pair<int , int>
#define PSL pair<string , long long>
#define PLL pair<long long , long long>
#define all(x) (x).begin() , (x).end()
#define clean(a , b) memset(a , b , sizeof(a))
#define rep(i , l , r) for (int i = (l); i <= (r); i ++)
#define per(i , r , l) for (int i = (r); i >= (l); i --)
#define PE(i , x) for(int i = head[x]; i; i = edge[i].last)
#define DEBUG(x) std::cerr << #x << '=' << x << std::endl
using namespace std;
const int N = 10001;
const int M = 100001;
const int HA = 998244353;
ll ans = 0;
ll gcd(ll a , ll b){
return !b ? a : gcd(b , a % b);
}
int main() {
#ifdef LOCAL
freopen("try.in" , "r" , stdin);
freopen("try1.out" , "w" , stdout);
#endif
ll n , m; scanf("%lld%lld" , &n , &m);
rep(i , 1 , n){
rep(j , 1 , m){
ans += 2 * gcd(i , j) - 1;
}
}
printf("%d\n" , ans);
return 0;
} Code[Accepted]
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <sstream>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <vector>
#include <cctype>
#include <stack>
#include <queue>
#include <deque>
#include <cmath>
#include <map>
#include <set>
#define I inline
#define ll long long
#define pb push_back
#define MP make_pair
#define ull unsigned long long
#define PII pair<int , int>
#define PSL pair<string , long long>
#define PLL pair<long long , long long>
#define all(x) (x).begin() , (x).end()
#define clean(a , b) memset(a , b , sizeof(a))
#define rep(i , l , r) for (int i = (l); i <= (r); i ++)
#define per(i , r , l) for (int i = (r); i >= (l); i --)
#define PE(i , x) for(int i = head[x]; i; i = edge[i].last)
#define DEBUG(x) std::cerr << #x << '=' << x << std::endl
using namespace std;
const int N = 10001;
const int M = 100001;
const int HA = 998244353;
ll cnt[M] , ans = 0;
int main() {
#ifdef LOCAL
freopen("try.in" , "r" , stdin);
freopen("try1.out" , "w" , stdout);
#endif
ll n , m; scanf("%lld%lld" , &n , &m);
ll maxn = max(n , m);
rep(i , 1 , maxn){
cnt[i] = (ll)(n / i) * (ll)(m / i);
}
per(i , maxn , 1){
for(ll j = 2 * i; j <= maxn; j += i) cnt[i] -= cnt[j];
}
rep(i , 1 , maxn){
ans += (ll)i * cnt[i];
}
ans *= 2; ans -= n * m;
printf("%lld\n" , ans);
return 0;
}
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