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  • hdu 4135(容斥原理)

    题意:就是让你求(a,b)区间于n互质的数的个数.

    分析:我们可以先转化下:用(1,b)区间与n互质的数的个数减去(1,a-1)区间与n互质的数的个数,那么现在就转化成求(1,m)区间于n互质的数的个数,如果要求的是(1,n)区间与n互质的数的个数的话,我们直接求出n的欧拉函数值即可,可是这里是行不通的!我们不妨换一种思路:就是求出(1,m)区间与n不互质的数的个数,假设为num,那么我们的答案就是:m-num!现在的关键就是:怎样用一种最快的方法求出(1,m)区间与n不互质的数的个数?方法实现:我们先求出n的质因子(因为任何一个数都可以分解成若干个质数相乘的),如何尽快地求出n的质因子呢?我们这里又涉及两个好的算法了!第一个:用于每次只能求出一个数的质因子,适用于题目中给的n的个数不是很多,但是n又特别大的;(http://www.cnblogs.com/jiangjing/archive/2013/06/03/3115399.html)第二个:一次求出1~n的所有数的质因子,适用于题目中给的n个数比较多的,但是n不是很大的。(http://www.cnblogs.com/jiangjing/archive/2013/06/01/3112035.html)本题适用第一个算法!举一组实例吧:假设m=12,n=30.

    第一步:求出n的质因子:2,3,5;

    第二步:(1,m)中是n的因子的倍数当然就不互质了(2,4,6,8,10)->n/2  6个,(3,6,9,12)->n/3  4个,(5,10)->n/5  2个。

    如果是粗心的同学就把它们全部加起来就是:6+4+2=12个了,那你就大错特错了,里面明显出现了重复的,我们现在要处理的就是如何去掉那些重复的了!

    第三步:这里就需要用到容斥原理了,公式就是:n/2+n/3+n/5-n/(2*3)-n/(2*5)-n/(3*5)+n/(2*3*5).

    第四步:我们该如何实现呢?我在网上看到有几种实现方法:dfs(深搜),队列数组,位运算三种方法都可以!上述公式有一个特点:n除以奇数个数相乘的时候是加,n除以偶数个数相乘的时候是减。我这里就写下用队列数组如何实现吧:我们可以把第一个元素设为-1然后具体看代码如何实现吧!

    同种类型的题目:hdu 2841    hdu1695

    代码实现:

    #include<iostream>
    #include<string.h>
    using namespace std;
    __int64 a[1000],num;
    void init(__int64 n)//求一个数的质因子
    {
        __int64 i;
        num=0;
        for(i=2;i*i<=n;i++)
        {
            if(n%i==0)
            {
                a[num++]=i;
                while(n%i==0)
                    n=n/i;
            }
        }
        if(n>1)//这里要记得
            a[num++]=n;
    }
    __int64 haha(__int64 m)//用队列数组实现容斥原理
    {
        __int64 que[10000],i,j,k,t=0,sum=0;
        que[t++]=-1;
        for(i=0;i<num;i++)
        {
            k=t;
            for(j=0;j<k;j++)
               que[t++]=que[j]*a[i]*(-1);
        }
        for(i=1;i<t;i++)
            sum=sum+m/que[i];
        return sum;
    }
    int main()
    {
        __int64 T,x,y,n,i,sum;
        while(scanf("%I64d",&T)!=EOF)
        {
            for(i=1;i<=T;i++)
            {
               scanf("%I64d%I64d%I64d",&x,&y,&n);
               init(n);
               sum=y-haha(y)-(x-1-haha(x-1));
               printf("Case #%I64d: ",i);
               printf("%I64d\n",sum);
            }
        }
        return 0;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/jiangjing/p/3115470.html
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