2301: [HAOI2011]Problem b 莫比烏斯反演+字首+容斥原理
阿新 • • 發佈:2019-01-24
Description
對於給出的n個詢問,每次求有多少個數對(x,y),滿足a≤x≤b,c≤y≤d,且gcd(x,y) = k,gcd(x,y)函式為x和y的最大公約數。
Input
第一行一個整數n,接下來n行每行五個整數,分別表示a、b、c、d、k
Output
共n行,每行一個整數表示滿足要求的數對(x,y)的個數
Sample Input
2
2 5 1 5 1
1 5 1 5 2
Sample Output
14
3
HINT
100%的資料滿足:1≤n≤50000,1≤a≤b≤50000,1≤c≤d≤50000,1≤k≤50000
我們先用容斥原理
ans=(1->b,1->d) - (1->(a-1),1->d) - ((1->(c-1),1-b) + (1->(a-1),1->(c-1));
然後每個計算的時間是O(n),因為資料組數太大了,然後還是要優化。
如果我們直接這樣求ans的話,一個for迴圈,就超時了,那怎麼求呢,一個一個求不行,那就一段一段求。
F[i]=(n/i)*(m/i); 在某個區間中F的值是相同的,我們就把這個區間一起求。
我們發現d在[i,n/(n/i)]中n/d的值是相同的。
證明:
設 k=n/i,
假如 n/x =k
x最大為n/k
所以x最大為 n/(n/i)
然後就可以一段一段地求了。
woc,用了cout,RE半天。。。。
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <map>
using namespace std;
const int maxn = 50010;
int vis[maxn];
int primes[maxn];
int miu[maxn];
#define LL long long
LL sum[maxn];
void mobious()
{
miu[1]=1;
int tot=0;
for(int i=2;i<=50000;i++)
{
if (!vis[i])
{
primes[tot++]=i;
miu[i]=-1;
}
for(int j=0;j<tot;j++)
{
long long k=i*primes[j];
if(k>50000) break;
vis[k]=1;
if(i%primes[j]) miu[k]=-miu[i];
else break;
}
}
sum[1]=1;
for(int i=2;i<=50000;i++)
sum[i]=sum[i-1]+miu[i];
}
LL solve(int n,int m)
{
if(n>m) swap(n,m);
LL re=0;
int last=0;
for(int i=1;i<=n;i=last+1)
{
last=min(n/(n/i),m/(m/i));
re+=(LL)(n/i)*(m/i)*(sum[last]-sum[i-1]);
}
return re;
}
int main()
{
int n;
mobious();
scanf("%d",&n);
while(n--)
{
int a,b,c,d,k;
scanf("%d %d %d %d %d",&a,&b,&c,&d,&k);
a=a,b=b/k,d=d/k,c=c;
LL ans=0;
ans=solve(b,d)-solve((a-1)/k,d)-solve((c-1)/k,b)+solve((a-1)/k,(c-1)/k);//注意這裡是a-1
printf("%lld\n",ans);
}
return 0;
}