本文章由 WyOJ Shojo 从洛谷专栏拉取,原发布时间为 2024-02-26 20:44:01
这个远古时期的 *1900 到现在感觉只有 *1500 难度了,5min 想出正解。。。。。但是调了 0.5h。
显然的结论:如果 $x,y$ 两个数有关联,那么 $x$ 和 $y$ 中每一个质因数在 $x,y$ 的质因数分解中出现次数的奇偶必须相同。
以下具体内容用来解释。
考虑一下 $\frac{lcm(x,y)}{\gcd(x,y)}$ 的实际意义是什么。
- $lcm(x,y)$
考虑质因数分解 $x,y$,对于任意一个 $x$ 或 $y$ 中分解出的质因数 $k$,设 $k$ 在 $x$ 中出现 $a$ 次,在 $y$ 中出现 $b$ 次,那么就将 $k^{\max(a,b)}$ 算进 $x,y$ 的 lcm。 - $\gcd(x,y)$
和 lcm 相反,仍然考虑质因数分解 $x,y$,对于任意一个 $x$ 或 $y$ 中分解出的质因数 $k$,设 $k$ 在 $x$ 中出现 $a$ 次,在 $y$ 中出现 $b$ 次,那么就将 $k^{\min(a,b)}$ 算进 $x,y$ 的 lcm。
两个数相除,造成的影响是什么呢?
假设 $x$ 除以 $y$,那么对于每一个 $x$ 中的质数,其在最后的商的质因数中出现次数等于它在 $x$ 中出现次数减去在 $y$ 中出现的次数。
综上,回到第一个问题,$\frac{lcm(x,y)}{\gcd(x,y)}$ 的实际意义是:假设可以分解质因数成这个形式:$x = a_1^{c_1}\cdot a_2^{c_2}\cdot a_3^{c_3}\cdots,y = b_1^{d_1}\cdot b_2^{d_2}\cdot b_3^{d_3}\cdots$,那么 $\frac{lcm(x,y)}{\gcd(x,y)}=a_1^{\max(c_1,d_1)-\min(c_1,d_1)}\cdot a_2^{\max(c_2,d_2)-\min(c_2,d_2)}\cdot a_3^{\max(c_3,d_3)-\min(c_3,d_3)}\cdots$
另外,完全平方数的每个质因数在其因式分解中的幂都是偶数。
综上,显然可以证明开头的结论。
另外开头结论又可以推出一个实用的小结论,即两个关联的数的奇数次幂的质因数列表都是相同。
问题是现在也只解决了 $O(n)$ 操作一秒钟内的变化,而题目最多有 $10^{18}s$,还需要继续挖掘性质。
想一下每个数操作后会发生什么变化。
所有相关联的数进行乘积,相同质因数的次幂会相加。
另外注意,相关联的数的相同质因数的次幂的奇偶都是相同的,而我们只关心幂的奇偶,所有可以再根据 $d_i$ 讨论。
显然有以下结论:
- $d_i$ 为奇数
对于每个质因数,操作完之后其次幂的奇偶不会改变。 - $d_i$ 为偶数
每个质因数操作完之后其次幂都变成偶数。
第一秒操作完之后,不难发现所有能改变的数都改了,剩下的数其质因数的次幂无论如何不会再改。
也就是说原题的 $10^{18}$ 秒就是个诈骗,第 $1$ 秒和第 $t \gt 1$ 秒答案是一样的。
只需要算出 $0,1$ 秒的答案。

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