题意
给一个排列1~n,每个数唯一对应的1~n中的一个数,对于一种对应方式,设排列经过k次之后变为原排列,求有多少个不同的k
思路
由于每个数的对应关系唯一,即每个点的出入度都为1,所以如果将对应关系转换为一条有向边,可以构成一张由一些简单环组成的图
如果一个环的大小为c,显然环上的一个点需要走c次才能回到原点,要求每个环上的点同时回到原位,就有\(k=lcm(ci)\)问题就变成了,将n拆成一些c的和,求有多少个不同的\(lcm(ci)\)
我们发现直接计数会有一些重复的\(lcm\),于是从去重的角度入手
如:\(lcm(8,18)==lcm(4,9)\),\(lcm(6,8,15)==lcm(3,8,5)\),\(lcm(6,5)==lcm(2,3,5)\)
即如果拆出来的数不是质数,那么它们的lcm总是可以选择用质数之间的lcm来替换
另外由于唯一分解定理,如果只拆出质数,对于不同的质数,它们的lcm显然都互不相同 但是如果将n只拆成质数,可能剩下一些,将它们全部拆成1就不会影响当前的lcm了于是用\(f[i][j]\)表示考虑了前i个质数,且和为j时的情况数,\(ans=\Sigma{f[cnt][i]}\),其中cnt为质数个数
Code
#include#define N 1005using namespace std;typedef long long ll;int n,cnt;ll ans;ll p[N],f[N][N];bool isnotp[N];template void read(T &x){ char c;int sign=1; while((c=getchar())>'9'||c<'0') if(c=='-') sign=-1; x=c-48; while((c=getchar())>='0'&&c<='9') x=x*10+c-48; x*=sign;}void init(int maxn){ isnotp[1]=1; for(int i=2;i<=maxn;++i) { if(!isnotp[i]) p[++cnt]=i; for(int j=1;j<=cnt&&(ll)p[j]*i<=maxn;++j) { isnotp[p[j]*i]=1; if(i%p[j]==0) break; } }}int main(){ read(n); init(1000); f[0][0]=1; for(int i=1;i<=cnt;++i) { for(int j=0;j<=n;++j) { f[i][j]+=f[i-1][j]; ll sum=p[i]; while(j>=sum) { f[i][j]+=f[i-1][j-sum]; sum*=p[i]; } } } for(int i=1;i<=n;++i) ans+=f[cnt][i]; cout< <