数学(莫比乌斯反演):HAOI 2011 问题B

题目描述:

对于给出的n个询问,每次求有多少个数对(x,y),满足a≤x≤b,c≤y≤d,且gcd(x,y) = k,gcd(x,y)函数为x和y的最大公约数。

输入格式:

第一行一个整数n,接下来n行每行五个整数,分别表示a、b、c、d、k

输出格式:

共n行,每行一个整数表示满足要求的数对(x,y)的个数

样例输入:

2

2 5 1 5 1

1 5 1 5 2

样例输出:

14

3

数据范围:

10%的数据满足:1≤n≤5,1≤a≤b≤100,1≤c≤d≤100

30%的数据满足:1≤n≤10

100%的数据满足:1≤n≤50000,1≤a≤b≤50000,1≤c≤d≤50000,1≤k≤50000

  令F(n)表示gcd为k的倍数的数对个数,f(d)表示gcd为k个对数,显然符合第二种反演的形式。

  然后再加上一个计数的小优化就可以AC了。

 #include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
using namespace std;
const int maxn=;
int prime[maxn],cnt;
int mu[maxn],sum[maxn];
bool check[maxn]; void Prepare(){
mu[]=;
for(int i=;i<=;i++){
if(!check[i]){
prime[++cnt]=i;
mu[i]=-;
}
for(int j=;j<=cnt;j++){
if(prime[j]*i>)break;
check[prime[j]*i]=true;
if(i%prime[j]==){
mu[prime[j]*i]=;
break;
}
mu[prime[j]*i]=mu[i]*-;
}
}
for(int i=;i<=;i++)
sum[i]=sum[i-]+mu[i];
} int T,k;
int a,b,c,d;
int C(int n,int m){
n/=k;m/=k;
int ret=,p;
if(n>m)swap(n,m);
for(int i=;i<=n;i=p+){
p=min(n/(n/i),m/(m/i));
ret+=(sum[p]-sum[i-])*(n/i)*(m/i);
}
return ret;
} int main(){
freopen("b.in","r",stdin);
freopen("b.out","w",stdout);
Prepare();
scanf("%d",&T);
while(T--){
scanf("%d%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d,&k);
printf("%d\n",C(b,d)-C(b,c-)-C(a-,d)+C(a-,c-));
}
return ;
}
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