洛谷P2522 [HAOI2011]Problem b 题解
题目链接:P2522 [HAOI2011]Problem b
题意:对于给出的 $n$ 个询问,每次求有多少个数对 $(x,y)$,满足 $a \le x \le b$,$c \le y \le d$,且 $\gcd(x,y) = k$,$\gcd(x,y)$ 函数为 $x$ 和 $y$ 的最大公约数。
一句话题意:
求
根据容斥原理,不妨令
则答案为
然后推推柿子
考虑变换求和顺序,得
根据 $1\sim n$ 中 $d$ 的倍数有 $\left\lfloor\dfrac{n}{d}\right\rfloor$ 个,
以及 $\left\lfloor\dfrac{n}{kd}\right\rfloor=\left\lfloor\frac{\left\lfloor\frac{n}{k}\right\rfloor}{d}\right\rfloor$
可得
然后数论分块就好了
时间复杂度 $\mathcal{O}(N+Q\sqrt{n})$
代码:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
#define INF 0x3f3f3f3f3f3f3f3f
namespace FastIO
{
#define gc() readchar()
#define pc(a) putchar(a)
#define SIZ (int)(1e6+15)
char buf1[SIZ],*p1,*p2;
char readchar()
{
if(p1==p2)p1=buf1,p2=buf1+fread(buf1,1,SIZ,stdin);
return p1==p2?EOF:*p1++;
}
template<typename T>void read(T &k)
{
char ch=gc();T x=0,f=1;
while(!isdigit(ch)){if(ch=='-')f=-1;ch=gc();}
while(isdigit(ch)){x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48);ch=gc();}
k=x*f;
}
template<typename T>void write(T k)
{
if(k<0){k=-k;pc('-');}
static T stk[66];T top=0;
do{stk[top++]=k%10,k/=10;}while(k);
while(top){pc(stk[--top]+'0');}
}
}using namespace FastIO;
#define N (int)(5e4+14)
int prime[N],pcnt,mu[N],sum[N];
bool ck[N];
void Mobius()
{
mu[1]=1;
for(int i=2; i<=N; i++)
{
if(!ck[i])
{
prime[++pcnt]=i;
mu[i]=-1;
}
for(int j=1; j<=pcnt&&i*prime[j]<=N; j++)
{
int pos=i*prime[j];
ck[pos]=1;
if(i%prime[j])
{
mu[pos]=-mu[i];
}else
{
mu[pos]=0;
break;
}
}
}
for(int i=1; i<=N; i++)
sum[i]+=sum[i-1]+mu[i];
}
int Q,a,b,c,d,k;
int solve(int n,int m)
{
int res=0;
n/=k;m/=k;
for(int l=1,r; l<=min(n,m); l=r+1)
{
r=min(n/(n/l),m/(m/l));
res+=(sum[r]-sum[l-1])*(n/l)*(m/l);
}
return res;
}
signed main()
{
// ios::sync_with_stdio(0);
// cin.tie(0);cout.tie(0);
// freopen("check.in","r",stdin);
// freopen("check.out","w",stdout);
Mobius();read(Q);
while(Q--)
{
read(a);read(b);read(c);read(d);read(k);
write(solve(b,d)+solve(a-1,c-1)-solve(b,c-1)-solve(a-1,d));
pc('\n');
}
return 0;
}