• [清华集训2014]奇数国


    题目:BZOJ3813、UOJ#38、洛谷P4140。

    题目大意:某国家有100000个银行,初始每个银行只有3块钱。有两个操作:①修改某个银行存的钱;②求某段区间内所有钱的“总和”的欧拉函数值。

    这些钱数的质因子只会包含前60个质数,这个国家的加法相当于我们的乘法(什么奇怪的国家( ̄_, ̄ ))。

    解题思路:原题对第②种操作的描述是,总和为product,让你求编号1~product内,多少数number满足$number·x+product·y=1$。

    我们将其转化为$number·xequiv 1(mod product)$,要使这个同余方程有解,当且仅当number和product互质。

    那么这个问题就转化为[1,product]里与product互质的数有多少个,即$varphi(product)$。

    然后利用公式$varphi(n)=n*prod_{p_i|n}(1-frac{1}{p_i})=n*prod_{p_i|n}frac{p_i-1}{p_i}$求解即可。

    区间维护,显然用线段树,那么还要保存每段出现的质因子怎么办?由于最多出现60个质数,我们用一个long long的每一位表示一个质数,然后用或运算(or,|)即可实现相乘操作。

    然后它又要模一个19961993,所以求欧拉函数时要用到这60个质数的逆元,而19961993是个质数,我们线性推一波逆元即可。

    概括算法为:线段树+位运算+数论。

    所以总时间复杂度为$O(tlog (100000+60))$。

    这道那么玄妙的题目居然被我1A了,有点不可思议(⊙o⊙)

    C++ Code:

    #include<cstdio>
    using namespace std;
    #define mo 19961993
    const int prime[61]={0,2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,
    31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97,101,103,107,109,113,
    127,131,137,139,149,151,157,163,167,173,
    179,181,191,193,197,199,211,223,227,229,
    233,239,241,251,257,263,269,271,277,281};//60个素数 
    int inv[300];
    struct node{
    	long long s,p;//s表示区间乘积,p储存该乘积包含哪些素数,第i个二进制位为1表示包含第i个素数(从1开始) 
    }d[400004],ans;
    void bt(int l,int r,int o){//建树 
    	if(l==r){
    		d[o].s=3;
    		d[o].p=2;
    		return;
    	}
    	int mid=l+r>>1;
    	bt(l,mid,o<<1);
    	bt(mid+1,r,o<<1|1);
    	d[o].s=d[o<<1].s*d[o<<1|1].s%mo;
    	d[o].p=2;
    }
    void change(int l,int r,int o,const int t,const int k){//单点修改 
    	if(l==r){
    		d[o].s=k;
    		long long p=0;
    		for(int i=1;i<=60;++i){
    			if(!(k%prime[i]))p|=1LL<<(i-1);
    		}
    		d[o].p=p;
    		return;
    	}
    	int mid=l+r>>1;
    	if(t<=mid)change(l,mid,o<<1,t,k);else
    	change(mid+1,r,o<<1|1,t,k);
    	d[o].s=d[o<<1].s*d[o<<1|1].s%mo;
    	d[o].p=d[o<<1].p|d[o<<1|1].p;
    }
    void query(int l,int r,int o,int L,int R){//查询 
    	if(L<=l&&r<=R){
    		ans.s=ans.s*d[o].s%mo;
    		ans.p|=d[o].p;
    		return;
    	}
    	int mid=l+r>>1;
    	if(L<=mid)query(l,mid,o<<1,L,R);
    	if(mid<R)query(mid+1,r,o<<1|1,L,R);
    }
    int main(){
    	bt(1,100000,1);
    	int t;
    	inv[1]=1;
    	for(int i=2;i<=281;++i)
    	inv[i]=(long long)(mo-mo/i)*inv[mo%i]%mo;//线性推逆元 
    	scanf("%d",&t);
    	while(t--){
    		int x;
    		scanf("%d",&x);
    		if(x){
    			int t,k;
    			scanf("%d%d",&t,&k);
    			change(1,100000,1,t,k);
    		}else{
    			int L,R;
    			ans.s=1;
    			ans.p=0;
    			scanf("%d%d",&L,&R);
    			query(1,100000,1,L,R);
    			long long f=ans.s;
    			for(int i=1;i<=60;++i)
    			if(ans.p&(1LL<<(i-1))){//计算欧拉函数值 
    				f=f*(prime[i]-1)%mo;
    				f=f*inv[prime[i]]%mo;
    			}
    			printf("%d
    ",(int)f);
    		}
    	}
    	return 0;
    }
    
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