sumdiv(POJ 1845)
Description
给定两个自然数A和B,S为A^B的所有正整数约数和,编程输出S mod 9901的结果。
Input Format
只有一行,两个用空格隔开的自然数A和B(0<=A,B<= 50000000)。
Output Format
只有一行,即S mod 9901的结果。
Sample Input
2 3
Sample Output
15
解析
这是一道数学推导+分治的简单运用,大体思路如下。
由算数基本定理可得:
\[A=p_1^{a_1}*p_2^{a_2}*...*p_k^{a_k}=\prod_{i=1}^kp_i^{a_i}\] 那么\[A=p_1^{a_1B}*p_2^{a_2B}*...*p_k^{a_kB}=\prod_{i=1}^kp_i^{a_iB}\]易知\(A^B\)的约数之和就是:
\[ans=(1+p_1+p_1^2+...+p_1^{a_1B})*...*(1+p_k+p_k^2+...+p_k^{a_kB})\\=\prod_{i=1}^{k}(1+p_i+p_i^2+...+p_i^{a_iB})\\=\prod_{i=1}^{k}\sum_{j=0}^{a_iB}p_i^j\]分解质因数我们是可以简单做到的,由于涉及到取模,在不用逆元的情况下,我们不能直接用等比数列求和公式。
所以我们的问题就转化成了等比数列求和,这是可以利用分治在\(log\)时间内实现的(不涉及除法)。
对于求解\(sum(p,c)=1+p+...+p^c\),可以分解一下:
- 对于c为奇数\[ sum(p,c)=1+p+...+p^c \\=(1+p+...+p^{\frac{c-1}{2}})+p^{\frac{c+1}{2}}*(1+p+...+p^{\frac{c-1}{2}}) \\=(1+p^{\frac{c+1}{2}})*sum(p,\frac{c-1}{2}) \]
- 对于c为偶数\[ sum(p,c)=1+p+...+p^c \\=(1+p+...+p^{\frac{c}{2}-1})+p^{\frac{c}{2}}*(1+p+...+p^{\frac{c}{2}-1})+p^c \\=(1+p^{\frac{c}{2}})*sum(p,\frac{c}{2}-1)+p^c \] 再代回约数和公式,直接利用递归来做分治即可。
\(Code:\)
#includeusing namespace std;const int Mod=9901;long long A,B,p[50],k[50],n,ans=1;inline void input(void){ scanf("%lld%lld",&A,&B);}inline void decompose(void){ long long temp=A; for(int i=2;i<=temp;i++) { if((temp%i)==0) { n++; p[n]=i;k[n]++; temp/=i; while((temp%i)==0) { k[n]++; temp/=i; } } } for(int i=1;i<=n;i++) k[i]*=B;}inline long long power(long long a,long long b){ long long res=1; for(;b;b>>=1) { if(1&b)res=res*a%Mod; a=a*a%Mod; } return res;}inline long long sum(long long x,long long y){ if(y==1)return x+1; if(y==0)return 1; if(y%2==1) return ((1+power(x,(y+1)/2))%Mod*sum(x,(y-1)/2)%Mod)%Mod; else return ((1+power(x,y/2))%Mod*sum(x,y/2-1)%Mod+power(x,y)%Mod)%Mod;}inline void solve(void){ for(int i=1;i<=n;i++) { ans*=sum(p[i],k[i])%Mod; ans%=Mod; }}int main(void){ input(); decompose(); solve(); printf("%lld\n",ans%Mod);}