UVA-1730 - Sum of MSLCM

• UVa Online Judge 解題結果請於 Submit 後，參閱 uHunt。
• 如果你有任何建議與指教，歡迎於下方留言一起討論喔！
• 本題選為「20180327 大學程式能力檢定 CPE」題目。

題意概要

題目中定義一個數的所有因數 (包含本身和 $1$) 的總和，為該數字的的 MLCM。本題希望給定一個數字 $N$，其中 $1 < N < 20,000,001$，能夠求出從 $2$ 到 $N$ 的所有數字中的 MLCM 之總和。注意題目要求是從 $2$ 開始，故以下分析中會由 $1$ 開始討論，最後需要扣除 $1$！

• 分析：本題為數論題型，假設所求的 $N = 10$，則將 $1$ - $10$ 每個數的因數列出來後，統計抹個因數出現的次數會發現，由小至大排序，$1$ 總共出現 $10$ 次、$2$ 總共出現 $5$ 次、$3$ 總共出現 $3$ 次、…等。仔細觀察會發現，每個因數出現的次數其實就是 $N / i$ ($i = 1, 2, ..., 10$)，故直觀來說相當容易。但是，本題最關鍵的地方在於若按照上述的想法去運算，時間複雜度為 $O(N)$ 會超過題目的時間限制 (TLE)，因此本題在「求總和的地方不行逐一相加」。仔細觀察上述統計完的出現次數，會發現出現次數會「隨著因數變大而遞減」，而且連續因數之間的出線次數「可能會連續都一樣」，因此可以在求總和的過程中試著將「連續相同出現次數的因數一起相加」，此方法為「二分搜尋法」的概念，將上界與下界找出來，由梯形公式求總和。最後要注意的是，本題最後要記得扣掉1，原因是上述的討論都是從 $1$ 開始，而題目要求適從 $2$ 開始求總和，故要扣除。

Input

Input file contains at most 200 lines. Each line contains a positive integer which denotes the value of $N$ ($1 < N < 20,000,001$). Input is terminated by a line containing a single zero, which should not be processed.

Output

For each positive number N in the input, produce one line of output. This line contains an integer which denotes the value $\sum_{ i = 2 }^{ N }{ \mathrm{ MSLCM }(i) }$

Sample Input

10
100
0

Sample Output

86
823080