[Leaf] [P3861] 拆分

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1. 题面梗概

中译中:给定 nn,求将 nn 分解为若干个 互不相同 且 大于等于 2 的整数乘积的方案数。

n≤1012,T≤5n \le 10^{12}, T \le 5,结果模 998244353998244353。

688=2×4×86=2×8×43=2×344=4×172=8×86=16×43688 = 2 \times 4 \times 86 = 2 \times 8 \times 43 = 2 \times 344 = 4 \times 172 = 8 \times 86 = 16 \times 43

2. 逻辑推导

由于 n≤1012n \leq 10^{12},显然线性的 O(n)O(n) 做法也被卡了,我们得从 O(n)O( \sqrt{ n }) 的规模入手。

虽然 nn 的因数个数 d(n)d(n) 却不大( 101210^{12} 这个规模,d(n)d(n) 最大只有 67206720 )。

既然是个计数类问题,我们不妨用 DP 来计数:

2.1 状态

如果求的是 "和为 nn ",我们可以直接套 0/1 背包,本题要求乘法,不过也类似。

定义状态: dp[i][j]dp[i][j] 表示使用前 jj 个约数(即 fac[2…j]fac[2 \dots j],跳过 1),使得乘积恰好等于第 ii 个约数 fac[i]fac[i] 的方案数。

对于每一个状态 dp[i][j]dp[i][j],我们考虑第 jj 个约数 f=fac[j]f = fac[j] 的选取情况:

  1. 不选 fac[j]fac[j]:方案数继承自前 j−1j-1 个约数的结果。

dp[i][j]=dp[i][j−1]dp[i][j] = dp[i][j-1]

  1. 选 fac[j]fac[j](前提是 fac[i]fac[i] 能被 ff 整除): 我们需要凑出剩余的乘积 fac[i]/ffac[i] / f,且只能使用前 j−1j-1 个约数(以保证互不相同)。

dp[i][j]=(dp[i][j−1]+dp[id(fac[i]/f)][j−1])(modmod)dp[i][j] = (dp[i][j-1] + dp[id(fac[i]/f)][j-1]) \pmod{mod}

2.2 映射技巧

由于 fac[i]/ffac[i]/f 是一个具体的数值,我们需要 O(1)O(1) 找到它在 fac 数组中的下标。

利用 n/xn/x 的分布特性,通过 pos1(处理 ≤n\le \sqrt{n})和 pos2(处理 >n> \sqrt{n})双数组映射来优化,防止数组开太大。

3. 代码实现

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;

const int maxm = 6720 + 5;
const int maxn = 1e6 + 5;
const int mod = 998244353;

int dp[maxm][maxm];
// dp[i][j]:使用前 j 个因数,乘积为 fac[i] 的方案数
ll fac[maxm];
int pos1[maxn], pos2[maxn], cnt;
ll n, sq;

// 映射函数 x -> fac 下标
int get( ll x )
{
if( x <= sq ) return pos1[x];
else return pos2[n / x];
}

void solve( )
{
cin >> n;
sq = (ll)sqrt( n );
cnt = 0;
for( ll i = 1; i * i <= n; ++ i )
{
if( n % i == 0 )
{
fac[++ cnt] = i;
if( i * i != n ) fac[++ cnt] = n / i;
}
}
sort( fac + 1, fac + cnt + 1 );

for( int i = 1; i <= cnt; ++ i )
{
if( fac[i] <= sq ) pos1[ fac[i] ] = i;
else pos2[ n / fac[i] ] = i;
for( int j = 1; j <= cnt; ++ j ) dp[i][j] = 0;
}

// 初始化
for( ll j = 0; j <= cnt; ++ j ) dp[1][j] = 1;

// 外层 j 遍历可选因数 fac[j]
for( ll j = 2; j <= cnt; ++ j )
{
ll f = fac[j];
// 内层 i 遍历目标乘积 fac[i]
for( ll i = 2; i <= cnt; ++ i )
{ // 0/1 背包
// 不选
dp[i][j] = dp[i][j - 1];
// 选
if( fac[i] % f == 0 )
dp[i][j] = ( dp[i][j] + dp[ get( fac[i] / f ) ][j-1] ) % mod;
}
}
// 最后除掉一个空集
ll ans = dp[cnt][cnt] - 1;
cout << ( ans + mod ) % mod << '\n';
}

int main( )
{
ios::sync_with_stdio(0); cin.tie(0);
int _t = 1; cin >> _t;
while( _t -- ) solve( );
return 0;
}

4. 复盘

  • 复杂度分析:O(T⋅d(n)2)O( T \cdot d(n)^2 )。

  • 碎碎念:数论下的 计数类 DP,关键还是分析性质,找到转移关系。

  • 关联笔记:[[初等数论]] | [[计数DP]]


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http://miqiu.space/posts/dd947743/
作者
Miqiu
发布于
2026年2月27日
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