Description

神炎皇乌利亚很喜欢数对,他想找到神奇的数对。
对于一个整数对(a,b),若满足a+b<=n且a+b是ab的因子,则成为神奇的数对。请问这样的数对共有多少呢?
对于100%的数据n<=100000000000000。

Solution

我乱搞弄出这么一个式子
若a+b|ab,那么a,b一定可以表示为
kp(p+q),kq(p+q),且gcd(p,q)=1

证明是我后来花了14节物理课YY出来的

设gcd(a,b)=d,a=pd,b=qd
pd+qd|pqd2

p+q|pqd

然后gcd(p,q)=1,因此gcd(p,p+q)=gcd(p+q,q)=1(就是辗转相除法么)
所以gcd(p+q,pq)=1
所以p+q|d

设d=k(p+q)
所以a=pd=kp(p+q),b=qd=kq(p+q)。得证

然后kmin=1,所以(p+q)2≤n
p+q≤n√
枚举l=p+q,统计gcd(p,q)=1的组数,然而我数学非常不好,不会做!!每有一组答案就加上n√l2,因为k≤n−−√l2

后来我发现我十分的SB
若gcd(p,q)=1,显然gcd(p,p+q)=1(上面讲过了)
那么组数就是φ(l)啊啊啊啊
然后线筛一下就好了。

Code

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
#define fo(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
#define fod(i,a,b) for(int i=a;i>=b;i--)
#define LL long long
#define sqr(x) x*x
#define N 10000005
using namespace std;
LL n;
bool bz[N];
int pr[N];
LL phi[N];
int main()
{
cin>>n;
LL ans=0,l=trunc(sqrt(n));
fo(i,2,l)
{
if(!bz[i]) pr[++pr[0]]=i,phi[i]=i-1;
for(int j=1;j<=pr[0]&&i*pr[j]<=l;j++)
{
bz[i*pr[j]]=1;
if(!(i%pr[j]))
{
phi[i*pr[j]]=phi[i]*pr[j];
break;
}
else phi[i*pr[j]]=phi[i]*(pr[j]-1);
}
}
fo(i,2,l)
{
LL i1=i;
ans=(ans+n/(i1*i1)*phi[i]);
}
cout<<ans;
}