1 条题解
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大家都知道 吧。
以及, 实际上是刘维尔函数。刘维尔函数就是 ,其中 是 的质因子个数(可重)。
可以知道 是 完全积性 的。
于是原柿就可以这样化简:
$$\prod_{i=1}^n\prod_{j=i+1}^ndis(i,j) \times \lambda(dis(i,j))\prod_{p|dis(i,j)}\frac {p-1} p $$前半部分计算每一个 对答案的贡献,我们来讨论后半部分。
$$\prod_{i=1}^n\prod_{j=i+1}^n\prod_{p|dis(i,j)}\frac {p-1} p $$$$\prod_p\prod_{i=1}^n\prod_{j=i+1}^n(\frac {p-1} p)^{[p|dis(i,j)]} $$$$\prod_p(\frac {p-1} p)^{\sum_{i=1}^n\sum_{j=i+1}^n[p|dis(i,j)]} $$于是我们可以枚举 ,然后统计有多少条路径中有 ,复杂度 。
再想想,我们可以使用树形 DP 来统计这东西,复杂度 。
但实际上出现的质数最有 ,所以实际上复杂度是 的。
我们在树上标记 的所有节点 ,容易发现这些节点将树分成了若干个连通块(被标记的节点单独算一个连通块),两两之间都会对答案产生贡献。
假设有 个连通块,连通块的大小分别为 。
那么路径条数就是:
稍微转化一下可以得到答案是:
$$\frac {(\sum_{i=1}^{cnt}B_i)^2-\sum_{i=1}^{cnt}B_i^2} 2 $$也就是
只需要找到每个连通块大小的平方即可。
继续优化,发现可以使用树形 来优化这玩意儿,于是就只需要树上被标记过的节点,可以使用虚树优化。在分解质因子的时候优化一下,复杂度 。
不过其实可以省掉虚树的排序,在 DFS 时分解质因子即可。
std:
#include<cstdio> #include<vector> typedef unsigned uint; typedef unsigned long long ull; const uint M=1e5+5,V=1e6+5,mod=998244353,MOD=998244352; uint n,mx,ans=1,a[M];std::vector<uint>id[78499],G[M]; uint dfc,f[M],d[M],son[M],siz[M],top[M];ull s2[M]; uint fs[M],fa[M],siz1[M];ull siz2[M];bool vis[M]; uint tp,tot,q[M],stk[M];uint Tp,del[M]; uint Top,pri[78499],pos[V]; inline uint pow(uint a,uint b){ uint ans=1; for(;b;b>>=1,a=1ull*a*a%mod)if(b&1)ans=1ull*ans*a%mod; return ans; } inline void sieve(const uint&n){ register uint i,j,x; for(i=2;i<=n;++i){ if(!pos[i])pri[++Top]=i,pos[i]=Top; for(j=1;j<=Top&&(x=i*pri[j])<=n;++j)if((pos[x]=pos[i])==j)break; } } void DFS1(const uint&u){ uint x=a[u],y;bool tag=false;siz[u]=1;d[u]=d[f[u]]+1; while(x^1){ id[pos[x]].push_back(u);y=pri[pos[x]]; while(!(x%y))x=1.*x/y,tag=!tag; } for(uint&v:G[u]){ if(v==f[u])continue; f[v]=u;DFS1(v);siz[u]+=siz[v];s2[u]+=1ull*siz[v]*siz[v]; if(siz[v]>siz[son[u]])son[u]=v; } ans=1ull*ans*pow(tag?mod-a[u]:a[u],(1ull*n*n-s2[u]-1ull*(n-siz[u])*(n-siz[u])-1>>1)%MOD)%mod; } void DFS2(const uint&u,const uint&tp){ top[u]=tp; if(!son[u])return;DFS2(son[u],tp); for(uint&v:G[u]){ if(v==f[u]||v==son[u])continue; DFS2(v,v); } } inline uint LCA(uint u,uint v){ while(top[u]^top[v]){ if(d[top[u]]>d[top[v]])u=f[top[u]]; else v=f[top[v]]; } return d[u]>d[v]?v:u; } inline uint Find(uint u,uint v){ while(top[u]^top[v]){ if(f[top[u]]==v)return top[u]; u=f[top[u]]; } return son[v]; } inline void Insert(const uint&u){ if(!tp)return void(stk[tp=1]=u); uint v=LCA(u,stk[tp]); while(tp>1&&d[v]<d[stk[tp-1]])G[stk[tp-1]].push_back(stk[tp]),--tp; if(d[v]<d[stk[tp]])G[v].push_back(stk[tp--]); if(!tp||stk[tp]!=v)stk[++tp]=v; if(stk[tp]!=u)stk[++tp]=u; } inline void Build(){ tp=0;if(q[1]!=1)stk[tp=1]=1; for(register uint i=1;i<=tot;++i)Insert(q[i]),vis[q[i]]=true; while(tp>1)G[stk[tp-1]].push_back(stk[tp]),--tp; } ull Query(const uint&u){ ull S=0,ans=0; for(uint&v:G[u]){ fs[v]=Find(v,u);fa[v]=u;ans+=Query(v);S+=1ull*siz[fs[v]]*siz[fs[v]]; if(vis[u]&&vis[v])ans+=1ull*(siz[fs[v]]-siz[v])*(siz[fs[v]]-siz[v]); if(vis[v]){ siz1[u]+=siz[fs[v]];siz2[u]+=1ull*siz[fs[v]]*siz[fs[v]]; } else{ siz1[u]+=siz1[v];siz2[u]+=siz2[v]; } } if(!vis[u]){ if(vis[fa[u]])ans+=1ull*(siz[fs[u]]-siz1[u])*(siz[fs[u]]-siz1[u]); if(!fa[u])ans+=1ull*(n-siz1[u])*(n-siz1[u]); } else ans+=s2[u]-S+1; del[++Tp]=u; return ans; } signed main(){ register uint i,u,v;ull n2; scanf("%d",&n);n2=1ull*n*n; for(i=1;i<n;++i){ scanf("%d%d",&u,&v); G[u].push_back(v);G[v].push_back(u); } for(i=1;i<=n;++i)scanf("%u",a+i),mx=a[i]>mx?a[i]:mx;sieve(mx); DFS1(1);DFS2(1,1); for(i=1;i<=n;++i)G[i].clear(); for(i=1;i<=Top;++i){ if(id[i].empty())continue; for(uint&u:id[i])q[++tot]=u;Build();tot=0; ans=1ull*ans*pow(1ull*(pri[i]-1)*pow(pri[i],mod-2)%mod,(n2-Query(1)>>1)%MOD)%mod; while(Tp){ fs[del[Tp]]=fa[del[Tp]]=siz1[del[Tp]]=siz2[del[Tp]]=0; G[del[Tp]].clear();vis[del[Tp]]=false; --Tp; } } printf("%u",ans); }
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