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2301: [HAOI2011]Problem b 莫比烏斯反演+字首+容斥原理

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。

ans=i=1dμ(i)F[i]

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; }