去年的 tangjz 非常喜歡做數論題,但是一年以後的 tangjz 卻不那麼會做了。
在整理以前的試題時,他發現了這樣一道題目:“求 ∑σ(i) ,其中 1≤i≤N , σ(i) 表示 i 的約數之和。” 現在他長大了,題目也變難了,是以麻煩你來幫他解決一道數論題吧。
他需要你求如下表達式的值:
∑Ni=1∑Nj=1max(i,j)⋅σ(i⋅j)
其中 max(i,j) 表示 i 和 j 裡的最大值, σ(i⋅j) 表示 i⋅j 的約數之和。
例如當 N=2 的時候,由 σ(1)=1,σ(2)=1+2=3,σ(4)=1+2+4=7 可知,答案應為 1⋅σ(1⋅1)+2⋅σ(1⋅2)+2⋅σ(2⋅1)+2⋅σ(2⋅2)=27 。 他發現答案有點大,是以你隻需要告訴他答案模 1000000007 的值即可。
Input
每個測試點含有多組測試資料。
第一行是一個正整數T,表示接下來有T組測試資料。(1≤T≤50000)
接下來的T行,每組測試資料占一行。
每行有一個正整數N,含義如描述所示。(1≤N≤1000000)
Output
共有T行。對于每組測試資料,輸出一行資訊"Case #x: y"。
其中x表示對應的是第幾組測試資料,y表示相應的答案模1000000007的值。
Input示例
5
1
2
3
4
5
Output示例
Case #1: 1
Case #2: 27
Case #3: 162
Case #4: 686
Case #5: 1741
【分析】
經過一番莫比烏斯反演,可以做到O(nlogn)預處理,O(1)查詢
線性篩寫的太垃圾,需要特殊的卡常技巧
代碼隻有一次AC過...趁評測機跑得飛快水過了
【代碼】
//51nod 1584 權重約數和
#include<bits/stdc++.h>
#define N 1000000
#define ll long long
#define M(a) memset(a,0,sizeof a)
#define fo(i,j,k) for(i=j;i<=k;i++)
using namespace std;
const int mxn=1000001;
const int mod=1e9+7;
int n,m,T;
bool vis[mxn];
int s[mxn],ss[mxn],miu[mxn],pri[mxn];
int ans[mxn],g[mxn],c[mxn];
inline int read()
{
int x=0;char ch=getchar();
while(ch<'0'||ch>'9') ch=getchar();
while(ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0',ch=getchar();
return x;
}
inline int ksm(int x,int k)
{
int b=x;--k;
while(k)
{
if(k&1) x=(ll)x*b%mod;
b=(ll)b*b%mod,k>>=1;
}
return x;
}
inline int get(int x,int p)
{
int cnt=0,tmp=x;
while(tmp%p==0) cnt++,tmp/=p;
int t=ksm(p,2*cnt+1)-1;
if(!c[p-1]) c[p-1]=ksm(p-1,mod-2);
t=(ll)t*c[p-1]%mod;
return (ll)g[tmp]*t%mod;
}
inline void init()
{
int i,j;
miu[1]=g[1]=1;
fo(i,2,N)
{
if(!vis[i])
pri[++pri[0]]=i,miu[i]=-1,g[i]=(1+i+(ll)i*i%mod)%mod;
for(int j=1;j<=pri[0] && (ll)i*pri[j]<=N;j++)
{
vis[i*pri[j]]=1;
if(i%pri[j]==0)
{
g[i*pri[j]]=get(i*pri[j],pri[j]);
break;
}
miu[i*pri[j]]=-miu[i];
g[i*pri[j]]=(ll)g[i]*g[pri[j]]%mod;
}
}
for(i=1;i<=N;i++) for(j=i;j<=N;j+=i)
{
s[j]=s[j]+i;
if(s[j]>mod) s[j]-=mod;
}
fo(i,1,N)
{
ss[i]=(ss[i-1]+s[i])%mod;
if(ss[i]>mod) ss[i]-=mod;
}
for(i=1;i<=N;i++) if(miu[i]) for(j=i;j<=N;j+=i)
{
ans[j]=ans[j]+(ll)i*j*miu[i]%mod*s[j/i]%mod*ss[j/i]%mod;
if(ans[j]<0) ans[j]+=mod;
else if(ans[j]>mod) ans[j]-=mod;
}
fo(i,1,N)
{
ans[i]=ans[i]+ans[i-1];
if(ans[i]>mod) ans[i]-=mod;
}
fo(i,1,N) g[i]=(ll)i*g[i]%mod;
fo(i,1,N)
{
g[i]=g[i-1]+g[i];
if(g[i]>mod) g[i]-=mod;
}
}
int main()
{
init();
int i,j;
T=read();
fo(i,1,T)
{
n=read();
printf("Case #%d: %d\n",i,(2*ans[n]%mod-g[n]+mod)%mod);
}
return 0;
}