本文主要是介绍琪露诺的完美算法课,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
Description
给出 a a a的范围 [ x , y ] [x,y] [x,y],求满足 c 2 ⩽ a 2 + b 2 ⩽ c 2 + 1 c^2\leqslant a^2+b^2\leqslant c^2+1 c2⩽a2+b2⩽c2+1的边长均为正整数的三角形个数
Solution
对原式变形:
a 2 = c 2 − b 2 = ( c + b ) ( c − b ) a^2=c^2-b^2=(c+b)(c-b) a2=c2−b2=(c+b)(c−b)
a 2 − 1 = c 2 − b 2 = ( c + b ) ( c − b ) a^2-1=c^2-b^2=(c+b)(c-b) a2−1=c2−b2=(c+b)(c−b)
则若 a 2 = i ∗ j ( i > j ) a^2=i*j(i>j) a2=i∗j(i>j),且 i i i与 j j j奇偶性相同,有三角形 ( a , i − j 2 , i + j 2 ) (a,\frac{i-j}{2},\frac{i+j}2) (a,2i−j,2i+j), a 2 − 1 a^2-1 a2−1同理
此时,时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2),期望得分 30 p t s 30pts 30pts
重新观察一下,我们可以发现
设 f i f_i fi为 a = i a=i a=i时的三角形数量, d i d_i di为 i i i的约数数量, n u m i num_i numi为 i i i的最小质因数的出现次数, p i p_i pi为 i i i最大的奇数约数
1 计算 f f f
1.1
对于 a a a为奇数的情况:
f a = d a 2 (1.1) f_a=\cfrac{d_a}{2}\tag{1.1} fa=2da(1.1)
proof:
约数两两配对
1.2
对于 a a a为偶数的情况:
f a = d p a ∗ ( n u m a − 1 ) 2 ( p a % 2 = 1 , p a ∗ 2 n u m a = a ) (1.2) f_a=\frac {d_{p_a}*(num_a-1)}2\ (p_a\%2=1,p_a*2^{num_a}=a)\tag{1.2} fa=2dpa∗(numa−1) (pa%2=1,pa∗2numa=a)(1.2)
proof:
对于奇数 p a p_a pa,有 d p a d_{p_a} dpa种,将 n u m i num_i numi个 2 2 2分入两个数中,每个数至少有一个·,则为 ( n u m i − 1 ) (num_i-1) (numi−1)
可以用线性筛预处理 d d d
线性筛求约数个数
2 计算 f a 2 f_{a^2} fa2
2.1
若 a a a为奇数,
f a 2 = d a 2 2 (2.1) f_{a^2}=\cfrac{d_{a^2}}{2}\tag{2.1} fa2=2da2(2.1)
对于每个 i i i,设 d f a = d a 2 = ( 2 k 1 + 1 ) ( 2 k 2 + 1 ) . . . ( 2 k n + 1 ) df_a=d_{a^2}=(2k_1+1)(2k_2+1)...(2k_n+1) dfa=da2=(2k1+1)(2k2+1)...(2kn+1)
可以在预处理 d d d的时候一起处理
2.2
若 a a a为偶数,
f a 2 = d p a 2 ∗ ( 2 ∗ n u m i − 1 ) 2 (2.2) f_{a^2}=\cfrac{d_{p_a^2}*(2*num_i-1)}{2}\tag{2.2} fa2=2dpa2∗(2∗numi−1)(2.2)
3 计算 f a 2 − 1 f_{a^2-1} fa2−1
3.1
若 a a a为偶数,则 a 2 − 1 a^2-1 a2−1为奇数,所以
f a 2 − 1 = d a 2 − 1 2 = d a + 1 ∗ d a − 1 2 (3.1) f_{a^2-1}=\cfrac{d_{a^2-1}}{2}=\cfrac{d_{a+1}*d_{a-1}}{2}\tag{3.1} fa2−1=2da2−1=2da+1∗da−1(3.1)
3.2
若 a a a为奇数,则 a 2 − 1 a^2-1 a2−1为偶数,所以
f a 2 − 1 = d p i + 1 ∗ d p i − 1 ∗ ( n u m i + 1 + n u m i − 1 − 1 ) 2 (3.2) f_{a^2-1}=\cfrac{d_{p_{i+1}}*d_{p_{i-1}}*(num_{i+1}+num_{i-1}-1)}{2}\tag{3.2} fa2−1=2dpi+1∗dpi−1∗(numi+1+numi−1−1)(3.2)
最后枚举 a a a,根据奇偶性作答即可
这篇关于琪露诺的完美算法课的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!