ACM学习历程—HDU1695 GCD(容斥原理 || 莫比乌斯)
Description
Given 5 integers: a, b, c, d, k, you're to find x in a...b, y in c...d that GCD(x, y) = k. GCD(x, y) means the greatest common divisor of x and y. Since the number of choices may be very large, you're only required to output the total number of different number pairs.
Please notice that, (x=5, y=7) and (x=7, y=5) are considered to be the same.
Yoiu can assume that a = c = 1 in all test cases.
Input
The input consists of several test cases.
The first line of the input is the number of the cases. There are no more than
3,000 cases.
Each case contains five integers: a, b, c, d, k, 0 < a <= b <=
100,000, 0 < c <= d <= 100,000, 0 <= k <= 100,000, as described
above.
Output
For each test case, print the number of
choices. Use the format in the example.
Sample Input
2
1 3 1 5 1
1 11014 1 14409 9
Sample Output
Case 1: 9
Case 2: 736427
Hint
For the first
sample input, all the 9 pairs of numbers are (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4),
(1, 5), (2, 3), (2, 5), (3, 4), (3, 5).
题目大意就是求x在[a, b],y在[c, d]区间内的满足gcd(x, y) == k的(x, y)对有多少,而且(3, 4) == (4, 3)这种。
可以使用容斥原理来做。
也可以使用莫比乌斯反演。
设F(d)表示满足区间的(x, y),且d | gcd(x, y)的个数。
f(d)表示满足区间的(x, y), 且d == gcd(x, y)的个数。
那么F(d)
= sum(f(n)) (d|n)
然后根据莫比乌斯反演:
F(d) =
sum(f(n)) (d|n) => f(d) = sum(u(n/d)*F(n)) (d|n)
然后目标就是求F(n)了。
首先不计重复对的话,总共有(b/n)*(d/n)对。
然后需要排除重复的,重复的不外乎是(a, b) == (b, a)这种情况。而且这种情况都且出现两次。
而且需要减掉(a, a)的情况(强行让b <= d),于是就是:(b/n)*(b/n) – (b/n)
然后除二就是多加的,于是:
F(n) = (b/n)*(d/n)-((b/n)*(b/n)-(b/n))/2
代码:
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
#include <string>
#define LL long long using namespace std; const int maxN = ;
int u[maxN], prime[maxN];
bool vis[maxN];
int a, b, c, d, k; //莫比乌斯反演
//F(n)和f(n)是定义在非负整数集合上的两个函数
//并且满足条件F(n) = sum(f(d)) (d|n)
//那么f(n) = sum(u(d)*F(n/d)) (d|n)
//case 1: if d = 1, u(d) = 1
//case 2: if d = p1*p2...pk, (pi均为互异素数), u(d) = (-1)^k
//case 3: else, u(d) = 0;
//性质1: sum(u(d)) (d|n) = 1 (n == 1) or 0 (n > 1)
//性质2: sum(u(d)/d) (d|n) = phi(n)/n
//另一种形式:F(d) = sum(f(n)) (d|n) => f(d) = sum(u(n/d)*F(n)) (d|n)
//线性筛选求莫比乌斯反演函数代码
void mobius()
{
memset(vis, false,sizeof(vis));
u[] = ;
int cnt = ;
for(int i = ; i < maxN; i++)
{
if(!vis[i])
{
prime[cnt++] = i;
u[i] = -;
}
for(int j = ; j < cnt && i*prime[j] < maxN; j++)
{
vis[i*prime[j]] = true;
if(i%prime[j])
u[i*prime[j]] = -u[i];
else
{
u[i*prime[j]] = ;
break;
}
}
}
} void work()
{
if (k == )
{
printf("0\n");
return;
}
LL ans = ;
if (b > d)
swap(b, d);
for (LL i = k; i <= b; i += k)
ans += ((b/i)*(d/i)-((b/i)*(b/i)-(b/i))/)*u[i/k];
printf("%I64d\n", ans);
} int main()
{
//freopen("test.in", "r", stdin);
mobius();
int T;
scanf("%d", &T);
for (int times = ; times <= T; ++times)
{
printf("Case %d: ", times);
scanf("%d%d%d%d%d", &a, &b, &c, &d, &k);
work();
}
return ;
}
ACM学习历程—HDU1695 GCD(容斥原理 || 莫比乌斯)的更多相关文章
- ACM学习历程—HDU4675 GCD of Sequence(莫比乌斯)
Description Alice is playing a game with Bob. Alice shows N integers a 1, a 2, …, a N, and M, K. She ...
- ACM学习历程—HDU4746 Mophues(莫比乌斯)
Description As we know, any positive integer C ( C >= 2 ) can be written as the multiply of some ...
- ACM学习历程—ZOJ 3868 GCD Expectation(莫比乌斯 || 容斥原理)
Description Edward has a set of n integers {a1, a2,...,an}. He randomly picks a nonempty subset {x1, ...
- ACM学习历程—HYSBZ 2818 Gcd(欧拉函数 || 莫比乌斯反演)
Description 给定整数N,求1<=x,y<=N且Gcd(x,y)为素数的数对(x,y)有多少对. Input 一个整数N Output 如题 Sample Input 4 Sam ...
- ACM学习历程—POJ3090 Visible Lattice Points(容斥原理 || 莫比乌斯)
Description A lattice point (x, y) in the first quadrant (x and y are integers greater than or equal ...
- ACM学习历程—HDU 5072 Coprime(容斥原理)
Description There are n people standing in a line. Each of them has a unique id number. Now the Ragn ...
- ACM学习历程—Hihocoder 1177 顺子(模拟 && 排序 && gcd)(hihoCoder挑战赛12)
时间限制:6000ms 单点时限:1000ms 内存限制:256MB 描述 你在赌场里玩梭哈,已经被发了4张牌,现在你想要知道发下一张牌后你得到顺子的概率是多少? 假定赌场使用的是一副牌,四种 ...
- ACM学习历程—HDU1717 小数化分数2(gcd)
Description Ray 在数学课上听老师说,任何小数都能表示成分数的形式,他开始了化了起来,很快他就完成了,但他又想到一个问题,如何把一个循环小数化成分数呢? 请你写一个程序不但可以将普通小数 ...
- hdu1695 GCD(莫比乌斯入门题)
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1695 题意: 给出n.m.k ,求出1<=x<=n, 1<=y<=m 且gcd ...
随机推荐
- VS2019取消git源代码管理
VS2019->工具->选项->源代码管理->插件管理 详见下图
- Java水印图片处理
今天需要用Java程序给图片加水印,于是在网上找到了一段代码,感觉很好,于是记录了下来,原来的网址给忘了: import java.awt.AlphaComposite; import java.aw ...
- 解决Eclipse的Team菜单中没有SVN选项的问题
我们想使用SVN向SVN服务器上传代码,但Eclipse默认情况下却没有SVN选项,如下图所示. 默认只有GIT,如下图所示. 那么,我们怎么解决这个问题呢? 第一步:如下图所示. 第二步:在&quo ...
- Hadoop初体验
1.首先准备环境 系统:Linux(centOS) jdk:1.7 这里jdk要安装配置完成,具体步骤参考:Linux环境下安装JDK 注意:本次没有配置免密登录,所以在启动和停止的时候回让你输入多次 ...
- MyBaits面试题
原文地址 Mybatis技术内幕系列博客,从原理和源码角度,介绍了其内部实现细节,无论是写的好与不好,我确实是用心写了,由于并不是介绍如何使用Mybatis的文章,所以,一些参数使用细节略掉了,我们的 ...
- eclipse的问题:如何在debug模式下,能始终看到某变量的值
Window—>Show View—>other—>Debug—>Expressions中左边是变量名,右边显示变量value.
- rails跨域请求配置
gem 'rack-cors', '~> 0.3.1'application.rb config.middleware.insert_before 0, "Rack::Cors&quo ...
- c的详细学习(1)C语言概述
本节用来简要介绍c语言. (1)C语言的特点: C语言是一种集汇编语言及高级语言为一身的,面向过程的结构化和模块化的程序设计语言. 特点: 兼具高级语言与低级语言的双重能力.C语言允许 ...
- js之Date(日期对象)
通过日期对象我们可以进行一些对日期时间的操作处理 一.日期对象的创建: var myDate=new Date() 二.Date对象方法: Link:http://www.w3school.com.c ...
- leetcode 1049 Last Stone Weight II(最后一块石头的重量 II)
有一堆石头,每块石头的重量都是正整数. 每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎.假设石头的重量分别为 x 和 y,且 x <= y.那么粉碎的可能结果如下: 如果 x == y,那么 ...