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No.2749 随伴関手入門

レベル : / 実行時間制限 : 1ケース 2.000秒 / メモリ制限 : 512 MB / 標準ジャッジ問題
タグ : / 解いたユーザー数 86
作問者 : 👑 p-adic / テスター : Taka
1 ProblemId : 9476 / 出題時の順位表 / 自分の提出
問題文最終更新日: 2023-11-27 22:57:49

問題文

入力に正整数 NN が与えられます。

 

各正整数 nn に対し、フィボナッチ数列の第 nn 項を FnF_n と表します。

すなわち FnF_n は以下の漸化式で定義されます:

Fn={1(n=1,2)Fn1+Fn2(n3)\displaystyle F_n = \left\{ \begin{array}{ll} 1 & (n = 1,2) \\ F_{n-1} + F_{n-2} & (n \geq 3) \end{array} \right.

 

任意の正整数 nn に対し、次の条件を満たす正整数 mm が一意に存在し、それを a(n)a(n) と置きます:

  • 任意の正整数 kk に対し、以下の 22 条件は同値である:
    • FkF_knn の倍数である。
    • kkmm の倍数である。

 

a(N)a(N) を求めてください。

背景

圏論を知っている人向けに背景を説明します。実は数列 (a(n))n=1(a(n))_{n=1}^{\infty} は圏論の言葉を用いて特徴づけることができます。小圏 CC を以下のデータで定めます:

  • CC の対象全体の集合 Ob(C)\textrm{Ob}(C) は、正整数全体の集合である。
  • 各正整数 nnmm に対し、CC における射 nmn \to m 全体の集合 HomC(n,m)\textrm{Hom}_C(n,m) は、
    • mmnn の倍数であるならば組 (n,m)(n,m) のみからなる集合 {(n,m)}\{(n,m)\} である。
    • mmnn の倍数でないならば空集合 {}\{\} である。
  • 各正整数 nnmmll と、CC における射 f ⁣:nmf \colon n \to mg ⁣:mlg \colon m \to l に対し、CC における合成 gfg \circ f は組 (n,l)(n,l) である。

この時 (Fn)n=1(F_n)_{n=1}^{\infty}(a(n))n=1(a(n))_{n=1}^{\infty} はともに CC から CC への関手を定めることが知られており、(a(n))n=1(a(n))_{n=1}^{\infty} の定義はまさに (Fn)n=1(F_n)_{n=1}^{\infty}左随伴性と呼ばれる性質そのものです。

入力

入力は次の形式で標準入力から 11 行で与えられます:

NN

制約

入力は以下の制約を満たします:

  • NN1N4001 \leq N \leq 400 を満たす整数である。

出力

a(N)a(N)11 行に出力してください。

最後に改行してください。

サンプル

サンプル1
入力
1
出力
1

任意の正整数 kk に対し、FkF_k11 の倍数であり、かつ kk11 の倍数です。

サンプル2
入力
2
出力
3

任意の正整数 kk に対し、FkF_k22 の倍数であることと、kk33 の倍数であることは同値です。このことは、FkF_k22 で割った余りが 1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,\ldots と周期 33 で循環することから確認できます。

サンプル3
入力
3
出力
4

任意の正整数 kk に対し、FkF_k33 の倍数であることと、kk44 の倍数であることは同値です。このことは、FkF_k33 で割った余りが 1,1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,2,2,1,0,\ldots と周期 88 で循環することから確認できます。

サンプル4
入力
400
出力
300

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