第十二周总结

news2025/1/20 22:46:53

这周我来总结一下数论分块和佩尔方程:

已知正整数n,求\sum_{i = 1}^{n}\left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor,对n/i下取整,相当于把一组数分块了,首先我们来找一下规律:n=20时

1    2   3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20                                                  20 10  6  5  4  3  2  2  2   2    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1

一个明显的规律时存在多个区间,使得某个区间内,有连续的 \left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor 数值相同,如果设某个区间的左端点是L,那么这个区间的右端点就是n/ \left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor ;如上,如果L=7,那么n/ \left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor =10

若求\sum_{i = 1}^{n}\left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor*i,在一段区间内n/i的值是相同的,∑i的求和是一个明确了左端点和右端点的等差数列求和,∑i=n*(a1+a2)/2,n为区间长度,a1是左端点,a2是右端点

例题:1、约数研究 P1403 [AHOI2005]约数研究 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)

每个正约数 i 在 1 ~ n 中出现的次数为 \left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor ,所以问题可以转换成求\sum_{i = 1}^{n}\left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor 的值,套用模板即可。

 2、约数和P2424 约数和 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)

问题就转换成了求 \sum_{i = 1}^{n}i * \left \lfloor \frac{n}{i} \right \rfloor ,可以分块处理,用等差数列的求和可以得到答案,注意求的是 [x, y] 区间的答案,可以转换成求 ans_{[1, r]} - ans_{[1, l - 1]}

 佩尔方程:

第一类:x2−dy2=1

1)如果d为平方数时,此时只有x = 1或-1,y=0,这两组特定解。2)当d不为平方数时,方程有无穷多组整数解。

第二类:x2−dy2=k

对于佩尔方程这周开了个头,了解了佩尔方程的背景形式,

可以用矩阵快速幂求解,在这里插入图片描述

暴力求解:

void search(int d,int &x,int &y) //x^2 - d*(y^2) = 1
{
	y=1;
	while(1)
	{
		x=(long long )sqrt(d*y*y+1);
		if(x*x-d*y*y==1)
			break;
		y++;
	}
}

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