AtCoderのABC
次のABCの問題へ
前のABCの問題へ
ABC162-E Sum of gcd of Tuples (Hard)
C#のソース
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
static string InputPattern = "InputX";
static List<string> GetInputList()
{
var WillReturn = new List<string>();
if (InputPattern == "Input1") {
WillReturn.Add("3 2");
//9
}
else if (InputPattern == "Input2") {
WillReturn.Add("3 200");
//10813692
}
else if (InputPattern == "Input3") {
WillReturn.Add("100000 100000");
//742202979
}
else {
string wkStr;
while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
}
return WillReturn;
}
const long Hou = 1000000007;
static void Main()
{
List<string> InputList = GetInputList();
long[] wkArr = InputList[0].Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();
long N = wkArr[0];
long K = wkArr[1];
// GCDがXの倍数な数列の個数[引数X]なDict
var CntDict = new Dictionary<long, long>();
// 数列の各値が1からKなので、数列のGCDはN以下である
// このGCDを降順に全探索する
for (long I = K; 1 <= I; I--) {
long UseNumCnt = K / I;
// 数列の個数は、重複順列の個数
long PatternCnt = DeriveModPow(UseNumCnt, N, Hou);
for (long J = I * 2; J <= K; J += I) {
PatternCnt -= CntDict[J];
if (PatternCnt < 0) PatternCnt += Hou;
}
CntDict[I] = PatternCnt;
}
long Answer = 0;
foreach (var EachPair in CntDict) {
Answer += EachPair.Key * EachPair.Value;
Answer %= Hou;
}
Console.WriteLine(Answer);
}
//繰り返し2乗法で、(NのP乗) Mod Mを求める
static long DeriveModPow(long pN, long pP, long pM)
{
long CurrJyousuu = pN % pM;
long CurrShisuu = 1;
long WillReturn = 1;
while (true) {
//対象ビットが立っている場合
if ((pP & CurrShisuu) > 0) {
WillReturn = (WillReturn * CurrJyousuu) % pM;
}
CurrShisuu *= 2;
if (CurrShisuu > pP) return WillReturn;
CurrJyousuu = (CurrJyousuu * CurrJyousuu) % pM;
}
}
}
解説
GCDが1の数列が何通りあるか?
GCDが2の数列が何通りあるか?
GCDが3の数列が何通りあるか?
GCDが4の数列が何通りあるか?
GCDが5の数列が何通りあるか?
・・・
GCDがKの数列が何通りあるか?
が分かれば、解が分かります。
9以下の要素のみで、GCDが3の倍数になる数列(要素数は3)は、例えば、
3 3 3
3 6 9
6 6 6
9 9 9
などが考えられます。
6以下の要素のみで、GCDが6の倍数になる数列(要素数は3)は、例えば、
6 6 6
6 9 9
9 9 9
などが考えられます。
あとは、GCDの降順に考えれば解けます。