BZOJ3884题解上帝与集合的正确用法--扩展欧拉定理

题目链接

https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3884

分析

扩展欧拉定理裸题

  • 欧拉定理及证明:

    如果$(a,m)=1$,则$a^{\phi(m)} \equiv 1 \mod m$

    $Prove:$设$x$取遍$m$的缩系,则$ax$取遍$m$的缩系,即

    因为这样的$a$有$\phi(m)$个

    由于$(x,m)=1$,保证$\prod x$ 存在模$m$意义下的逆元

    所以

  • 扩展欧拉定理:

    如果

    设$f(x)$为在模$x$意义下题目式子的值,那么

    然后就可以记忆化搞一搞了

注意

求欧拉函数可以线性预处理也可以直接求,实践证明直接求不知道快到哪里去了

代码:

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#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cctype>
#define ll long long
#define ri register int
using std::sort;
template <class T>inline void read(T &x){
x=0;int ne=0;char c;
while(!isdigit(c=getchar()))ne=c=='-';
x=c-48;
while(isdigit(c=getchar()))x=(x<<3)+(x<<1)+c-48;
x=ne?-x:x;return ;
}
const int maxn=10000005;
const int inf=0x7fffffff;
int t,n;
int mem[maxn];
int phi[maxn];
bool vis[maxn];
inline void get_table(){
bool is_pri[maxn];
int num[1000005],tot=0,tmp;
memset(is_pri,0,sizeof(is_pri));
is_pri[1]=1;
phi[1]=1;
for(ri i=2;i<=maxn;i++){
//printf("%d\n",i);
if(!is_pri[i]){
num[++tot]=i;
phi[i]=i-1;
}
for(ri j=1;j<=tot;j++){
tmp=num[j]*i;
if(tmp>=maxn)break;
is_pri[tmp]=1;
if(i%num[j]==0){
phi[tmp]=num[j]*phi[i];
break;
}
else {
phi[tmp]=(num[j]-1)*phi[i];
}
}
}
return ;
}
inline int get_phi(int x){
int res=x;
for(ri i=2;i*i<=n;i++){
if(x%i==0){
res=res/i*(i-1);
while(x%i==0)x=x/i;
}
}
if(x>1)res=res/x*(x-1);
return res;
}
int ksm(ll x,int c,int p){
ll ans=1,res=x;
while(c){
if(c&1)ans=ans*res%p;
res=res*res%p;
c=c>>1;
}
return ans%p;
}
int f(int x){
if(x==1)return 0;
if(vis[x])return mem[x];
int p=phi[x];//int p=get_phi(x);
vis[x]=1;
mem[x]=ksm(2,f(p)+p,x);
return mem[x];
}
int main(){
read(t);
get_table();
while(t--){
read(n);
printf("%d\n",f(n));
}
return 0;
}