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【poj2773】 Happy 2006

http://poj.org/problem?id=2773 (题目链接)

题意:给出两个数m,k,要求求出从1开始与m互质的第k个数。

Solution

  数据范围很大,直接模拟显然是不行的,我们需要用到一些奇奇怪怪的方法。

  考虑是否可以通过某些途径快速得到解,然而并没有头绪。正难则反,能不能通过计算不与m互质的数的个数来得到互质的数的个数呢?答案是可行的,我们可以运用容斥。

  二分一个答案mid,容斥统计出在区间[1,mid]中是m的质因子的倍数的数的个数ans,然后我们可以用mid-ans得到区间中有多少个与m互质的数,不断二分下去,直到得出答案。 

  容斥统计的经典应用。

代码:

// poj2773#include<algorithm>#include<iostream>#include<cstdlib>#include<cstring>#include<cstdio>#include<cmath>#define LL long long#define inf (1ll<<62);#define Pi acos(-1.0)#define free(a) freopen(a".in","r",stdin),freopen(a".out","w",stdout);using namespace std;int n,cnt,p[500],a[200],vis[2010];LL ans,m,k,mid;LL gcd(LL a,LL b) {    return a%b==0 ? b : gcd(b,a%b);}void dfs(int x,int y,int z) {    if (x==n+1) {        if (y>0) {            if (y&1) ans+=mid/z;            else ans-=mid/z;        }        return;    }    dfs(x+1,y,z);    LL tmp=a[x]/gcd(z,a[x]);    if ((double)tmp*z<=mid) dfs(x+1,y+1,z*tmp);}int main() {    for (int i=2;i<=2000;i++) if (!vis[i]) {            for (int j=i+i;j<=2000;j+=i) vis[j]=1;            p[++cnt]=i;        }    while (scanf("%lld%lld",&m,&k)!=EOF) {        memset(a,0,sizeof(a));n=0;        for (int i=1;i<=cnt;i++)            if (m%p[i]==0) {                while (m%p[i]==0 && m>1) m/=p[i];                a[++n]=p[i];            }        if (m>1) a[++n]=m;        sort(a+1,a+1+n);        LL L=1,R=inf;        while (L<R) {            mid=(L+R)>>1;            ans=0;dfs(1,0,1);            if (mid-ans>=k) R=mid;            else L=mid+1;        }        printf("%lld\n",L);    }    return 0;}

  

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