HDU 5514 容斥原理
題意
傳送門 HDU 5514
題解
對于青蛙 iii,每一步即在模 mmm 意義上增加 aia_iai?,那么當(dāng)青蛙走回起點(diǎn) 000 時(shí),有 ai×step=0modma_i\times step=0\mod mai?×step=0modm 顯然最小的步數(shù)為 m/gcd(ai,m)m/gcd(a_i,m)m/gcd(ai?,m),那么步長為 gcd(ai,m)gcd(a_i,m)gcd(ai?,m)。青蛙可能的步長只能是 mmm 的約數(shù),約數(shù)個(gè)數(shù)的上界為 2m2\sqrt m2m?,這是一個(gè)寬松的上界,實(shí)際上 10910^9109 內(nèi)的數(shù)字其約數(shù)個(gè)數(shù)僅 10310^3103 級別。考慮對約數(shù)進(jìn)行處理。
設(shè)約數(shù)數(shù)組為 DDD,使之有序。枚舉每一只青蛙,標(biāo)記滿足 gcd(ai,m)∣Djgcd(a_i,m)|D_jgcd(ai?,m)∣Dj? 的約數(shù)。從小到大枚舉約數(shù),以其為步長,根據(jù)等差數(shù)列求和公式可以得到被這個(gè)步長標(biāo)記的石子編號的和;根據(jù)容斥原理,約數(shù) DjD_jDj? 會被滿足 Di∣Dj,i<jD_i|D_j,i<jDi?∣Dj?,i<j 的約數(shù)重復(fù)統(tǒng)計(jì),那么減去重復(fù)統(tǒng)計(jì)的部分,同時(shí)對滿足 Dj∣Dk,j<kD_j|D_k,j<kDj?∣Dk?,j<k 的約數(shù)記錄 DjD_jDj? 對其重復(fù)計(jì)數(shù)的數(shù)量。設(shè) mmm 的約數(shù)個(gè)數(shù)為 ddd,時(shí)間復(fù)雜度 O(td2)O(td^2)O(td2)。
#include <algorithm> #include <cstdio> #include <cstring> using namespace std; typedef long long ll; const int maxd = 1600, maxn = 10005; int T, N, M, A[maxn], D[maxd], cnt[maxd]; bool used[maxd];int gcd(int a, int b) { return b == 0 ? a : gcd(b, a % b); }int main() {scanf("%d", &T);for (int c = 1; c <= T; ++c){scanf("%d%d", &N, &M);for (int i = 0; i < N; ++i)scanf("%d", A + i);memset(used, 0, sizeof(used));memset(cnt, 0, sizeof(cnt));int d = 0;for (int i = 1; i * i <= M; ++i)if (M % i == 0){D[d++] = i;if (M / i != i)D[d++] = M / i;}sort(D, D + d);for (int i = 0; i < N; ++i){int g = gcd(M, A[i]);for (int j = 0; j < d; ++j)if (D[j] % g == 0)used[j] = 1;}ll res = 0;for (int i = 0; i < d; ++i)if (used[i]){int k = D[i], x = (M - 1) / k, n = 1 - cnt[i];res += (ll)(x + 1) * x / 2 * k * n;for (int j = i + 1; j < d; ++j)if (used[j] && D[j] % k == 0)cnt[j] += n;}printf("Case #%d: %lld\n", c, res);}return 0; }總結(jié)
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