洛谷 P4714 「数学」约数个数和 解题报告
P4714 「数学」约数个数和
题意(假):每个数向自己的约数连边,给出\(n,k(\le 10^{18})\),询问\(n\)的约数形成的图中以\(n\)为起点长为\(k\)的链有多少条(注意每个点都有自环)
这样想是做不出来题的。
正常的题意是:询问\(n\)的约数的约数的....(共\(k\)次复读后)约数个数和。
考虑\(f_k(n)\)表示答案。
显然有\(f_{k}(n)=\sum_{d|n}f_{k-1}(d)\)
注意到用数论卷积的形式可以表示为
\[\mathtt f_k=\mathtt f_{k-1}*\mathtt {Id_0}
\]
因为\(\mathtt f_0=\mathtt d\),即约数个数,又因为积性函数乘积性函数为积性函数
所以\(\mathtt f_k\)是积性函数。
考虑求\(\mathtt f_k(p^c)\)
我们有\(\mathtt f_k(p^c)=\sum_{i=0}^cf_{k-1}(p^i)\)
我们注意到每次\(k-1\),实际上是对\(p\)有一个划分,我们可以形象的理解为,\(c\)个物品,中间插\(k+1\)个板子,板子之间可以没有物品的方案数,其中物品无序,板子有序(因为每次只能从后往前放置)
根据插板法强制钦定板子的物品,可以得到
\[\mathtt f_k(p^c)=\binom{c+k+1}{k+1}
\]
这个\(c\)很小,直接算算就可以了。
分解大数可以直接使用Pollard_Rho算法
Code:
#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#define ll long long
using std::min;
const int SIZE=1<<21;
char ibuf[SIZE],*iS=ibuf,*iT=ibuf;
//#define gc() (iS==iT?(iT=(iS=ibuf)+fread(ibuf,1,SIZE,stdin),iS==iT?EOF:*iS++):*iT++)
#define gc() getchar()
template <class T>
void read(T &x)
{
x=0;char c=gc();
while(!isdigit(c)) c=gc();
while(isdigit(c)) x=x*10+c-'0',c=gc();
}
const int pri[]={2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37};
void add(ll &a,ll b,ll p){a=a+b>=p?a+b-p:a+b;}
ll mul(ll d,ll k,ll p)
{
ll f=0;
while(k)
{
if(k&1) add(f,d,p);
add(d,d,p);
k>>=1;
}
return f;
}
ll qp(ll d,ll k,ll p)
{
ll f=1;
while(k)
{
if(k&1) f=mul(f,d,p);
d=mul(d,d,p);
k>>=1;
}
return f;
}
bool Miller_Rabin(ll n)
{
if(n==1) return false;
for(int i=0;i<12;i++) if(n%pri[i]==0) return n==pri[i];
ll res=n-1;int k=0;
while(!(res&1)) res>>=1,++k;
for(int i=0;i<12;i++)
{
ll x=qp(pri[i],res,n);
for(int j=0;j<k&&x>1;j++)
{
ll y=mul(x,x,n);
if(y==1&&x!=n-1) return false;
x=y;
}
if(x!=1) return false;
}
return true;
}
ll F(ll x,ll c,ll p) {return (mul(x,x,p)+c)%p;}
ll gcd(ll a,ll b){return b?gcd(b,a%b):a;}
ll Find(ll n)
{
ll x,y=rand()%n,c=rand()%n;
int w=1<<9;
for(int l=1;;l<<=1)
{
x=y;
for(int i=0;i<l;i++) y=F(y,c,n);
for(int i=0;i<l;i++)
{
int le=min(l-i,w);
ll g=1,las=y;
for(int j=0;j<le;j++) y=F(y,c,n),g=mul(g,(y+n-x)%n,n);
g=gcd(g,n);
if(g==1) continue;
if(g==n)
{
g=1,y=las;
while(g==1) y=F(y,c,n),g=gcd((y+n-x)%n,n);
}
return g;
}
}
}
ll s[1<<19],n,k,ans=1;
int tot;
void Pollard_Rho(ll n)
{
if(n==1) return;
if(Miller_Rabin(n)) {s[++tot]=n;return;}
ll d=Find(n);
while(d==n) d=Find(n);
Pollard_Rho(d),Pollard_Rho(n/d);
}
const ll mod=998244353;
ll C(ll m,ll n)
{
ll f=1;
for(ll i=1;i<=n;i++) f=mul(f,i,mod);
f=qp(f,mod-2,mod);
for(ll i=m;i>m-n;i--) f=mul(f,i,mod);
return f;
}
int main()
{
read(n),read(k);
Pollard_Rho(n);
std::sort(s+1,s+1+tot);
tot=std::unique(s+1,s+1+tot)-s-1;
for(int i=1;i<=tot;i++)
{
ll c=0;
while(n%s[i]==0) n/=s[i],++c;
ans=mul(ans,C(c+k+1,c),mod);
}
printf("%lld\n",ans);
return 0;
}
2019.4.29