poj2154Color polya定理+欧拉函数优化

没想到贱贱的数据居然是错的。。搞得我调了一中午+晚上一小时(哦不d飞LJH掉RP毕竟他是BUFF)结果重判就对了五次。。

回归正题,这题*都看得出是polya定理(如果你不是*就看这里),还没有翻转,就一个旋转,结果我就欢快的打完交上去了。*都知道会TLE,n<=1e9啊,O(n)都原地爆炸,那怎么办。。。一脸懵逼(然后就膜题解了)

可以发现,这题公式就是sigma(gcd(k,n))(k=1~n),然后该怎么优化呢,我(??)发现gcd(k,n)里面肯定有一些k和n的gcd是相同的,那我们设n=i*gcd,k=j*gcd,那i肯定和j互质并且1<=j<=i,而且可以发现,gcd(i*gcd,j*gcd)=gcd,只要知道j有多少个,就让power(n,n/i)乘上这个个数,那gcd=n/i的所有情况就都解决了,那具体j有多少个呢?显而易见(??)就是欧拉函数值(然而我不会)了,那我们O(sqrt(n))枚举i,然后就可以得出gcd,然后就可以求出欧拉函数值,那就是phi(i)*power(n,n/i)

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
bool v[];
int pr,prime[];
void linear_prime()
{
memset(v,true,sizeof(v));
for(int i=;i<=;i++)
{
if(v[i]==true)prime[++pr]=i;
for(int j=;j<=pr&&i*prime[j]<=;j++)
{
v[i*prime[j]]=false;
if(i%prime[j]==)break;
}
}
}
int n,mod;
int power(int A,int k)
{
int ans=;A%=mod;
while(k!=)
{
if(k%==)ans=(ans*A)%mod;
A=(A*A)%mod;k/=;
}
return ans;
}
int phi(int x)//求欧拉函数值,即j的种数
{
int ans=x;
for(int i=;prime[i]*prime[i]<=x;i++)
{
if(x%prime[i]==)
{
ans=ans-ans/prime[i];
while(x%prime[i]==)x/=prime[i];
}
}
if(x!=)ans=ans-ans/x;
return ans%mod;
}
int main()
{
linear_prime();
int T;
scanf("%d",&T);
while(T--)
{
scanf("%d%d",&n,&mod);
int ans=;
//设n=i*gcd 而 k=j*gcd,用欧拉函数将所有j的值求出
for(int i=;i*i<=n;i++)
{
if(n%i==)
{
ans=(ans+phi(i)*power(n,n/i-))%mod;//循环节为gcd
if(i*i!=n)ans=(ans+phi(n/i)*power(n,i-))%mod;
//这里两个power为什么要-1?由于要%mod,所以求值的时提早将/G(G=n)给做了
}
}
printf("%d\n",ans);
}
return ;
}
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