洛谷P2568 GCD

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数论，欧拉函数，筛法，前缀和

思路：
假设又两个互质的整数a, b，则gcd(a, b) = 1，那么对于任意的自然数p有gcd(a p, b p) = p。利用这个结论，对于这道题我们可以先求欧拉函数，然后求一遍gcd(a, b) = 1 的前缀和，这里求前缀和的时候注意对于1来说只有(1, 1)之后的其他组都有(a, b)和(b, a)。最后遍历每一个质数，用最大值求一个m，使得max(a, b)不超过m的每一对互质数都乘上一个质数得出一个可能的结果。将这个前缀和加到答案即可。

代码：

#include <iostream>  
#include <vector>  
using namespace std;  
const int N = 1e7 + 10;  
int n, phi[N];  
long long sum[N];  
bool st[N];  
long long res;  
vector<int> primes;  
int main()  
{  
    cin >> n;  
    for (int i = 1; i <= n; i ++) phi[i] = i;  
    st[0] = st[1] = true;  
    for (int i = 2; i <= n; i ++)  
    {  
        if (!st[i])  
        {  
            primes.push_back(i);  
            phi[i] = i - 1;  
        }  
        for (int p : primes)  
        {  
            if (p * i > n) break;  
            st[p * i] = true;  
            if (i % p == 0)  
            {  
                phi[i * p] = phi[i] * p;  
                break;  
            }  
            else  
            {  
                phi[i * p] = phi[i] * (p - 1);  
            }  
        }  
    }  
    sum[1] = 1;  
    for (int i = 2; i <= n; i ++)  
    {  
        sum[i] = sum[i - 1] + phi[i] * 2;  
    }  
    for (int p : primes)  
    {  
        int m = n / p;  
        res += sum[m];  
    }  
    cout << res << endl;  
}