i=1∑nj=1∑n(i+j)kgcd(i,j)μ2(gcd(i,j))
=i=1∑nj=1∑n(i+j)kgcd(i,j)d2∣i,d2∣j∑μ(d)
=d=1∑nμ(d)d2k+2i=1∑⌊d2n⌋j=1∑⌊d2n⌋(i+j)kgcd(i,j)
=d=1∑nμ(d)d2k+2i=1∑⌊d2n⌋j=1∑⌊d2n⌋(i+j)kg∣i,g∣j∑φ(g)
=d2g≤n∑μ(d)d2k+2φ(g)gki=1∑⌊d2gn⌋j=1∑⌊d2gn⌋(i+j)k
记
f(x)=xkd2g=x∑μ(d)d2φ(g),
g(x)=i=1∑xj=1∑x(i+j)k。
则
ANS=k=1∑nf(k)g(kn),是标准的整除分块形式。
则只需要预处理出
f,
g 即可
O(n) 回答单次询问。
先线性筛出
μ(x),
φ(x),
xk。
注意到先暴力枚举
d,然后枚举
g 来贡献
f 的复杂度为
O(∫1nx2n dx)=O(n),而
g(x)=g(x−1)+2i=x+1∑2xik−(2x)k,故可以递推处理。
则总复杂度
O(n+Tn)。
另外地,注意到
f 是积性函数,而所求即是
ij≤n∑f(i)Δg(j),其中
Δg(x) 是
g(x) 的差分,应用积性函数狄利克雷卷积一般函数的技巧可以做到
O(nloglogn+T) 的复杂度。