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算法学习笔记(23):杜教筛

时间:2024-06-07 22:11:23浏览次数:24  
标签:lfloor right frac 23 sum rfloor 杜教 算法 left

杜教筛

参考来源: OI-Wiki, 网上博客
线性筛可以在线性时间求积性函数前缀和, 而杜教筛可以用低于线性时间求解积性函数前缀和。

我们考虑 \(S(n)\) 就是积性函数的前缀和, 所以我们尝试构造关于 \(\large S(n)\) 关于 \(\large S(\lfloor \frac{n}{i} \rfloor)\) 的递推式。

对于任意一个数论函数 g,必满足:

\(\begin{aligned} \sum_{i=1}^{n}(f * g)(i) & =\sum_{i=1}^{n}\sum_{d \mid i}g(d)f\left(\frac{i}{d}\right) \\ & =\sum_{i=1}^{n}g(i)S\left(\left\lfloor\frac{n}{i}\right\rfloor\right) \end{aligned} \)

将 \(\large S(n)\) 提出来就可以得到:

\(\begin{aligned} g(1)S(n) & = \sum_{i=1}^n g(i)S\left(\left\lfloor\frac{n}{i}\right\rfloor\right) - \sum_{i=2}^n g(i)S\left(\left\lfloor\frac{n}{i}\right\rfloor\right) \\ & = \sum_{i=1}^n (f * g)(i) - \sum_{i=2}^n g(i)S\left(\left\lfloor\frac{n}{i}\right\rfloor\right) \end{aligned} \)

再将 \(g(1)\) 移过去即可得到 \(S(n)\) 的递推式, 考虑我们可以自己构造 \(g(n)\) 使得计算变快。

当我们构造出这样的 \(g(n)\) 时:

  1. 可以快速计算 \(\sum_{i=1}^n(f * g)(i)\);
  2. 可以快速计算 g 的前缀和,以用数论分块求解 \(\sum_{i=2}^ng(i)S\left(\left\lfloor\dfrac{n}{i}\right\rfloor\right)\)。

则我们可以在较短时间内求得 \(g(1)S(n)\)。

例题

标签:lfloor,right,frac,23,sum,rfloor,杜教,算法,left
From: https://www.cnblogs.com/qerrj/p/18237933

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