• [HAOI2008]圆上的整点


    1041: [HAOI2008]圆上的整点

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    [提交][][]

    题目描述

    求一个给定的圆(x^2+y^2=r^2),在圆周上有多少个点的坐标是整数。

    输入

    r

    输出

    整点个数

    样例输入

    4

    样例输出

    4

    提示

    r<=2000 000 000

      题目描述简洁明了,但r的范围极其坑人,暴力的方法不用想,肯定用数学解决,以下题解有详细证明,,,不是我写的。。。

    正解

      样例图示:

                                                                              

            首先,最暴力的算法显而易见:枚举x轴上的每个点,带入圆的方程,检查是否算出的值是否为整点,这样的枚举量为2*N,显然过不了全点。

            然后想数学方法。

           

            

             有了上面的推理,那么实现的方法为:

             枚举d∈[1,sqrt(2R)],然后根据上述推理可知:必先判d是否为2R的一约数。

             此时d为2R的约数有两种情况:d=2R/d或d=d。( 如d=d就是d<=sqrt(2R)&&2R/d>=sqrt(2R)的情况 )

             第一种情况:d=2R/d。枚举a∈[1,sqrt(2R/2d)] <由2*a*a < 2*R/d转变来>,算出对应的b=sqrt(2R/d-a^2),检查是否此时的A,B满足:A≠B且A,B互质 <根据上面的推理可知必需满足此条件>,若是就将答案加1

             第二种情况:d=d。枚举a∈[1,sqrt(d/2)] <由2*a*a < d转变来>,算出对应的b=sqrt(d-a^2),检查是否此时的A,B满足:A≠B且A,B互质 <根据上面的推理可知必需满足此条件>,若是就将答案加1

             因为这样只算出了第一象限的情况<上面枚举时均是从1开始枚举>,根据圆的对称性,其他象限的整点数与第一象限中的整点数相同,最后,在象限轴上的4个整点未算,加上即可,那么最后答案为ans=4*第一象限整点数+4

     

    【时间复杂度分析】:

            枚举d:O(sqrt(2R)),然后两次枚举a:O(sqrt(d/2))+O(sqrt(R/d)),求最大公约数:O(logN)

     1 #include<bits/stdc++.h> 
     2 using namespace std;
     3 typedef long long LL;
     4 LL R,ans=0;
     5 LL gcd(LL x,LL y){
     6     if(x%y==0) return y;
     7     else return gcd(y,x%y);
     8 }
     9 bool check(LL y,double x)
    10 {
    11       if(x==floor(x))//判断整点 
    12       {
    13             LL x1=(LL)floor(x);
    14             if(gcd(x1*x1,y*y)==1 && x1*x1!=y*y)//gcd(A,B)=1并且A!=B 
    15                   return true;
    16       }
    17       return false;
    18 }
    19 int main()
    20 {
    21       scanf("%lld",&R);
    22       for(LL d=1;d<=(LL)sqrt(2*R);d++)
    23       {
    24             if((2*R)%d==0)
    25             {
    26                   for(LL a=1;a<=(LL)sqrt(2*R/(2*d));a++)//2*a^2<2*r/d
    27                   {
    28                         double b=sqrt(((2*R)/d)-a*a);
    29                         if(check(a,b))
    30                               ans++;
    31                   }
    32                   if(d!=(2*R)/d)
    33                   {
    34                         for(LL a=1;a<=(LL)sqrt(d/2);a++)//2*a^2<d
    35                         {
    36                               double b=sqrt(d-a*a);
    37                               if(check(a,b))
    38                                     ans++;
    39                         }
    40                   }
    41             }
    42       }    
    43       printf("%lld
    ",ans*4+4); 
    44       return 0;
    45 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/CXCXCXC/p/4668189.html
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