BZOJ2440/洛谷P4318 [中山市选2011]完全平方数 莫比乌斯函数
2024-08-31 18:00:10
题意:找到第k个无平方因子数。
解法:这道题非常巧妙的运用了莫比乌斯函数的性质!
解法参考https://www.cnblogs.com/enzymii/p/8421314.html这位大佬的。这里我说下自己的理解:
首先看到K这么大,想到可能要二分答案。那么我们二分答案M,问题就变成计算<=M的数有多少个无平方因子数。
我们考虑这样一个算法:枚举<=M的每一个无平方因子数,然后枚举它的倍数将其去掉。但是这个方法有一个问题就是会重复删除,例如一个数 2*3*5 ,他会被2/3/5分别删除一次,然后又会被2*3/2*5/3*5删除(等等)......处理这种重复问题我们一般会采用容斥原理。
于是我们想办法 -一个因子倍数+两个因子倍数-三个因子倍数....... ; 想上诉的2*3*5, -(2/3/5)+(2*3/2*5/3*5)-(2*3*5)= -1 。这样我们就解决了重复问题!!!
那么再仔细观察这个系数,奇数个质因子的无平方数系数是-1,偶数个质因子的无平方数的系数是1,这不就是莫比乌斯函数!!!
于是我们得到了式子:
于是此题可解了:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N=1e5+;
const int Pr=1e5;
int K; bool vis[N];
int tot=,pri[N]; LL mu[N];
void prework() {
vis[]=; mu[]=;
for (int i=;i<=Pr;i++) {
if (!vis[i]) pri[++tot]=i,mu[i]=-;
for (int j=;j<=tot&&i*pri[j]<=Pr;j++) {
int k=i*pri[j]; vis[k]=;
if (i%pri[j]==) {
mu[k]=; break;
}
mu[k]=-mu[i];
}
}
} bool check(LL M) {
LL i=,j,ret=;
for (int i=;i*i<=M;i++) ret+=mu[i]*(M/(i*i));
return ret>=K;
} int main()
{
prework();
int T; cin>>T;
while (T--) {
scanf("%d",&K);
LL L=,R=*K;
while (L<R) {
LL M=(L+R)/;
if (check(M)) R=M; else L=M+;
}
printf("%lld\n",R);
}
return ;
}
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