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给你一个规律
给你一个n和一个m
求下标为1~n内所有与m互质的数的an的总和,答案mod1000000007
题解:
推出规律:
的前n项和为
找出m的所有素因子 (素因子肯定不超过9个)
通过容斥定理找出1~n中与m不互质的数,例如m有一个素因子为2,那么2 4 6 8 10 12 14都不与m互质,那么我们可以提出一个2,总共有n/2个数,运用上面的式子进行求和,用了奇数个素因子要减去,偶数个素因子要加上,公式运用逆元。
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define mod 1000000007
using namespace std;
ll inv2 = 500000004;//2的逆元
ll inv6 = 166666668;//6的逆元
const int MAXN = 10005;
int prime[MAXN+1];
void getPrime() {
memset(prime, 0, sizeof(prime));
for(int i = 2; i <= MAXN; i++){
if(!prime[i]){
prime[++prime[0]] = i;
}
for(int j = 1; j <= prime[0] && prime[j] <= MAXN/i; j++){
prime[prime[j]*i]=1;
if(i%prime[j]==0){
break;
}
}
}
}
ll cc(ll n, ll i){
n = n / i;
return ( n%mod*(n+1)%mod*(2*n+1)%mod*inv6%mod *i%mod*i%mod
+ n%mod*(n+1)%mod*inv2%mod *i%mod )%mod;
}
int main() {
ll n, m;
getPrime();
while(~scanf("%lld%lld",&n,&m)){
vector<int> q;
int ans = m;
for(int i = 1; i <= prime[0]; i++){
if(m%prime[i] == 0){
q.push_back(prime[i]);
while(ans%prime[i] == 0){
ans /= prime[i];
}
}
}
if(ans != 1){
q.push_back(ans);
}
ans = cc(n,1);
ll ans2 = 0;
int len = q.size();
ll tmp;
for(int i = 1; i < (1<<len); i++){
int flag = __builtin_popcount(i);//有多少个1 代表有多少个质因子
tmp = 1;
for(int j = 0; j < len; j++){
if(i&(1<<j)){
tmp *= q[j];
}
}
tmp = cc(n,tmp);
if(flag%2){//奇数个质因子
ans2 = (ans2 % mod + tmp % mod) % mod;
} else {//偶数个质因子
ans2 = (ans2 % mod - tmp % mod + mod) % mod;
}
}
printf("%lld\n",(ans%mod-ans2%mod+mod)%mod);
}
return 0;
}