莫比乌斯反演.
为了方便,假定我们要解的方程组的形式为
$$
b_i\equiv \sum_{j=1}^n \gcd(i,j)^c {\rm lcm}(i,j)^d z_j \pmod {998244353}
$$
变形一下,得到
$$
b_i\cdot i^{-d} \equiv \sum_{j=1}^n \gcd(i,j)^{c-d} (j^d\cdot z_j) \pmod {998244353}
$$
那么方程组可以写成
$$
y_i \equiv \sum_{j=1}^n \gcd(i,j)^w x_j
$$
这样的形式,我们只要解出了这里了 $x_j$ ,由 $j^d\cdot z_j\equiv x_j$ 就可以求得 $z_j$ 了.
先尝试推一波式子把 $\gcd$ 去掉.
$$
\begin{aligned}
y_i &= \sum_{j=1}^n \gcd(i,j)^w x_j \\
&=\sum_{d|i} d^w\sum_{j=1}^{\lfloor\frac n d\rfloor}x_{jd}\sum_{s|\frac{i}{d},s|j} \mu(s)
\end{aligned}
$$
我们直接枚举 $T=ds$ ,得到
$$
y_i=\sum_{T|i}(\sum_{d|T}d^w\mu(\frac Td)) \sum_{j=1}^{\lfloor\frac n T \rfloor} x_{jT}
$$
$y_i$ 是已知的,我们用一次莫比乌斯反演即可求出每个 $T$ 的 $(\sum_{d|T}d^w\mu(\frac Td)) \sum_{j=1}^{\lfloor\frac n T \rfloor} x_{jT}$ .
前面那个式子 $\sum_{d|T}d^w\mu(\frac Td)$ 是一个关于 $T$ 的积性函数,可以线性筛预处理,也可以枚举 $d$ ,将贡献加到每个 $T$ 上.
那么两者相除就可以得出每个 $T$ 的 $\sum_{j=1}^{\lfloor\frac n T \rfloor} x_{jT}$ ,我们从大到小枚举 $T$ ,就可以得出每个 $x_i$ ,进而求出 $z_i$ .
时间复杂度 $O(n\log n)$ .
形如 $y_i=\sum_{j} f(\gcd(i,j))\cdot g(i)\cdot h(j)\cdot x_i$ 的方程组都可以类似求解.
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