2021牛客暑期多校训练营2——Product of GCDs
Posted H-w-H
tags:
篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了2021牛客暑期多校训练营2——Product of GCDs相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
Product of GCDs
题意:
求给定的多重集合的 求所有长度为k的子集 的 g c d gcd gcd的 乘积。
思路:
m
x
=
m
a
x
{
m
u
l
t
i
p
l
e
_
s
e
t
k
}
a
n
s
=
∏
i
=
1
m
x
i
k
i
\\begin{aligned} mx&=max\\{multiple\\_set_k\\}\\\\ ans&=\\prod_{i=1}^{mx}i^{k_i}\\\\ \\end{aligned}\\\\
mxans=max{multiple_setk}=i=1∏mxiki
k
i
k_i
ki表示在集合中的长度为
k
k
k且
g
c
d
gcd
gcd为
i
i
i的子集的个数。
先求出
i
i
i的倍数个数
n
u
m
num
num,再求出
d
p
[
i
]
=
(
n
u
m
k
)
dp[i]=\\binom {num}k
dp[i]=(knum),相当于在
i
i
i的倍数中取
k
k
k个数,因为其中包含
g
c
d
gcd
gcd为
2
i
,
3
i
,
4
i
.
.
.
2i,3i,4i...
2i,3i,4i...的情况,所以要减到这些集合产生的贡献
d
p
[
i
]
=
d
p
[
i
]
−
d
p
[
2
i
]
−
d
p
[
3
i
]
.
.
.
dp[i]=dp[i]-dp[2i]-dp[3i]...
dp[i]=dp[i]−dp[2i]−dp[3i]...。(容斥一下)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 1e7+10;
ll n, m, mod;
ll read() {
ll x = 0; ll f = 1; char s = getchar();
while(s < '0' || s > '9') {if(s == '-') f = -1; s = getchar();}
while(s >= '0' && s <= '9') {x = (x << 3) + (x << 1) + s - 48; s = getchar();}
return x * f;
}
inline ll multi(ll x, ll y, ll mod) {
ll tmp=(x*y-(ll)((long double)x/mod*y+1.0e-8)*mod);
return tmp<0 ? tmp+mod : tmp;
}
int p[N], tot;
bool st[N];
void init() {
for(int i=2; i<N; i++) {
if(!st[i]) p[tot++] = i;
for(int j=0; j<tot&&1ll*i*p[j]<N; j++) {
st[1ll*i*p[j]] = 1;
if(i % p[j] == 0) break;
}
}
}
ll qpow(ll x, ll y, ll mod) {
ll ans = 1;
while(y) {
if(y & 1) ans = multi(ans, x, mod);
x = multi(x, x, mod);
y >>= 1;
}
return ans;
}
const int M = 8e5+10;
ll c[M][35];
void Init(ll n, ll mod) {
c[0][0] = 1;
for(int i=1; i<=n; i++) {
for(int j=0; j<=min(31, i); j++) {
if (!j) {
c[i][j] = 1;
}
else {
c[i][j] = c[i-1][j] + c[i-1][j-1];
while(c[i][j]-mod >= mod) c[i][j] -= mod;
}
}
}
}
ll C(ll n, ll m, ll mod) {
if(n < m) return 0;
if(m == 0 || n == 0) return 1;
return c[n][m];
}
ll s[N];
bool Miller_Rabin(ll x) {
if(x == 2 || x == 3) return true;
if(!(x&1)) return false;
ll s = 0, t = x-1;
while(!(t & 1)) s++, t >>= 1;
for(int i=0; i<5&&p[i]<x; i++) {
ll a = p[i], k;
ll b = qpow(a, t, x);// 计算a^t
for(int j=0; j<s; j++) {
k = multi(b, b, x); //计算 a^t * a^t, .....
if(k == 1 && b != 1 && b != x-1) return false;//二次探测(注意二次探测成立得条件之一是方程等于1 <=> k==1)
b = k;
}
if(b != 1) return false; //验证费马定理
}
return true;
}
ll cnt[N], dp[N];
ll Phi(ll x) {
ll ans = x;
for(int i=0; i<tot&&1ll*p[i]*p[i]<=x; i++) {
if(x % p[i] == 0) {
ans = ans / p[i] * (p[i] - 1);
while(x % p[i] == 0) x /= p[i];
}
}
if(x > 1) ans = ans / x * (x - 1);
return ans;
}
int main() {
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("in.txt", "r", stdin);
freopen("out.txt", "w", stdout);
int StartTime = clock();
#endif
init();
ll t;
t = read();
while(t--) {
n = read(), m = read(), mod = read();
ll phi, x, mx = 0, ans = 1;
if(Miller_Rabin(mod)) phi = mod-1;//mod可能很大,用Miller_Rabin判断一下
else phi = Phi(mod);//套定义求phi
Init(n, phi);
for(int i=1; i<=n; i++) {
x = read();
cnt[x]++;
mx = max(x, mx);
}
for(int i = mx; i>=1; i--) {
//求k_i
ll now = 0;
for(int j=i; j<=mx; j+=i) {
now += cnt[j];
}
dp[i] = C(now, m, phi);
for(int j=i+i; j<=mx; j+=i) {
dp[i] -= dp[j];
}
//扩展欧拉定理
while(dp[i]-phi >= phi) dp[i] -= phi;
if(dp[i] < 0) dp[i] = (dp[i] % phi + phi) % phi;
ans = multi(ans, qpow(i, dp[i], mod), mod);
}
printf("%lld\\n", ans%mod);
for(int i=0; i<=mx; i++) cnt[i] = dp[i] = 0;
}
#ifndef ONLINE_JUDGE
printf("Run_Time = %d ms\\n", clock() - StartTime);
#endif
return 0;
}
以上是关于2021牛客暑期多校训练营2——Product of GCDs的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
2021牛客暑期多校训练营 J. Product of GCDs 不动脑子的莫比乌斯反演做法(
2021牛客暑期多校训练营5 C. Cheating and Stealing(模拟,思维)
2021牛客暑期多校训练营4 Tree Xor (区间异或上一个数+区间求交)