我们枚举所有gcd \(k\),求所有\(gcd=k\)的数对,记作\(f(k)\),那么\(ans=\sum_{i=1}^{n}(f(i)-1)*i\)。为什么减1呢,观察题目,发现\(j=i+1\),所以自己与自己的数对是不算的。
\(f(k)\)怎么求?
若\(a,b\)互质,则\(gcd(ak,bk)=k\)。
我们枚举\(a,b\)中较大的那个,记作\(i\),那么另一个数就有\(φ(i)\)种可能,显然,\(1≤i≤n/k\),所以\(f(k)=\sum_{i=1}^{n/k}φ(i)\),用前缀和就行了。
时间复杂度\(O(n)\)
#includeconst int MAXN = 100010;long long phi[MAXN], v[MAXN], prime[MAXN], cnt;int n;long long ans; int main(){ phi[1] = 1; for(int i = 2; i <= 502; ++i){ if(!v[i]){ v[i] = i; phi[i] = i - 1; prime[++cnt] = i; } for(int j = 1; j <= cnt; ++j){ if(prime[j] > v[i] || prime[j] * i > 502) break; v[i * prime[j]] = prime[j]; phi[i * prime[j]] = phi[i] * ((i % prime[j]) ? prime[j] - 1 : prime[j]); } } for(int i = 2; i <= 502; ++i) phi[i] += phi[i - 1]; while(233){ scanf("%d", &n); if(!n) return 0; ans = 0; for(int i = 1; i <= n; ++i) ans += (phi[n / i] - 1) * i; printf("%lld\n", ans); } return 0;}