题目大意:
给定区间[a,b],[c,d],求有多少对gcd(x,y) = k ,其中x属于[a,b],y属于[c,d]。
首先看数据量直接枚举是不行的。
然后分析gcd(x,y) = k 一般转换为gcd(x/k,y/k) = 1来计算,所以将区间[a,b]转换为[1,b/k],将区间[c,d]转换为[1,d/k]。这里注意特判k = 0 的时候。
令 bb = b/k,dd = d/k ,假设bb<= dd(如果 bb > dd 则交换)。
注意gcd(x,y)和gcd(y,x)是看做相同的,我们令 x <= y,所以结果就包含两部分:
1.对于x属于[1,bb] ,y属于[1,bb]的区间是很好求的,也就是每个y对应的欧拉函数。
2.对于x属于[1,bb] ,y属于[bb+1,dd]的区间。对每一个y因式分解,对因子的集合用容斥原理计算[1,bb]中与y互素的数的个数。
#include <iostream> #include<stdio.h> #define N 100010 using namespace std; int phi[N]; int fac[N]; //因子 void euler_phi(int n) { for(int i = 2;i <= n;i++) phi[i] = 0; phi[1] = 1; for(int i = 2;i <= n;i++) if(!phi[i]) for(int j = i;j <= n;j+=i) { if(!phi[j]) phi[j] = j; phi[j] = phi[j]/i*(i-1); } } int Inclusion(int bb,int n) //容斥原理 { int ret = 0; int cnt = 0;//因子个数 if(n==1) return 0; for(int i = 2;i*i <= n;i++) if(n%i==0) { fac[cnt++] = i; while(n%i == 0) n/=i; } if(n > 1) fac[cnt++] = n; for(int i = 1;i < (1<<cnt);i++) { int tmp = 0; //记录有几位为1 int cur = i; int mul = 1; //乘积 int j = 0; //当前是第几位 while(cur) { if(cur&1) {tmp++;mul*=fac[j];} j++; cur>>=1; } int flag = 1; //符号位 if((tmp-1)%2) flag = -1; ret+=flag*(bb/mul); } return bb-ret; } int main() { int t,a,b,c,d,k; scanf("%d",&t); euler_phi(100005); int cas =1; while(t--) { scanf("%d %d %d %d %d",&a,&b,&c,&d,&k); __int64 ans = 0; if(k==0 || k > b || k > d) {printf("Case %d: %I64d\n",cas++,ans);continue;} int bb = b/k;//重新划分gcd区间 int dd = d/k; if(bb > dd) swap(bb,dd); //保证bb < dd for(int i = 1;i <= bb;i++) ans+=phi[i]; for(int i = bb+1;i <= dd;i++) ans+=Inclusion(bb,i); printf("Case %d: %I64d\n",cas++,ans); } return 0; }