abc 020 D-LCM Rush (python)
約数系の包除原理の問題として解いたけど、どう帰着するのかわからなかった。
まず lcm ではなくて最大公約数 gcd で考える。
lcm( i,k ) = i*k//gcd( i,k ) で求まる。
すると、1 ≦ i ≦ n, k < 10**9 で gcd( i, k ) は k の約数になるので、高々1350個ぐらいの候補になる。
なので、k の約数の集合を g とすると、g = gcd( i,k ) になる i を全て求めれたらよい。
これを求めるためには、k//g の約数の集合 d において k*d*( n までに含まれている d*g の倍数の数)を足したり引いたりしたらよい。
n までに含まれている d*g の倍数の数は n//(d*g)*(n//(d*g)+1)//2 個になる
足すのか引くのかはメビウス関数が教えてくれる。
def gcd(a, b): while b: a, b = b, a % b return a def isPrimeMR(n): d = n - 1 d = d // (d & -d) L = [2] for a in L: t = d y = pow(a, t, n) if y == 1: continue while y != n - 1: y = (y * y) % n if y == 1 or t == n - 1: return 0 t <<= 1 return 1 def findFactorRho(n): m = 1 << n.bit_length() // 8 for c in range(1, 99): f = lambda x: (x * x + c) % n y, r, q, g = 2, 1, 1, 1 while g == 1: x = y for i in range(r): y = f(y) k = 0 while k < r and g == 1: ys = y for i in range(min(m, r - k)): y = f(y) q = q * abs(x - y) % n g = gcd(q, n) k += m r <<= 1 if g == n: g = 1 while g == 1: ys = f(ys) g = gcd(abs(x - ys), n) if g < n: if isPrimeMR(g): return g elif isPrimeMR(n // g): return n // g return findFactorRho(g) def primeFactor(n): i = 2 ret = {} rhoFlg = 0 while i * i <= n: k = 0 while n % i == 0: n //= i k += 1 if k: ret[i] = k i += i % 2 + (3 if i % 3 == 1 else 1) if i == 101 and n >= 2 ** 20: while n > 1: if isPrimeMR(n): ret[n], n = 1, 1 else: rhoFlg = 1 j = findFactorRho(n) k = 0 while n % j == 0: n //= j k += 1 ret[j] = k if n > 1: ret[n] = 1 if rhoFlg: ret = {x: ret[x] for x in sorted(ret)} return ret def divisors(N): pf = primeFactor(N) ret = [1] for p in pf: ret_prev = ret ret = [] for i in range(pf[p]+1): for r in ret_prev: ret.append(r * (p ** i)) return ret def mobius(x): i = primeFactor(x) l = len(i) for j in i.values(): if j > 1: return 0 return pow(-1,l) n,k = map(int,input().split()) mod = 10**9+7 ans = 0 for g in divisors(k): for d in divisors(k//g): ans += k*d*mobius(d)*(n//d//g)*(n//d//g+1)//2 ans %= mod print(ans)