题解:洛谷 CF2091E Interesting Ratio

思路推导

我们先对 32 32 32 和 96 96 96 进行二进制拆分。

相同部分(用 α \alpha α 表示): 5 5 5 个 2 2 2。

不同部分(用 β \beta β 表示): 1 1 1 和 3 3 3。

gcd ⁡ ( 32 , 96 ) \gcd(32,96) gcd(32,96) 就等于 α \alpha α,即 32 32 32。

lcm ⁡ ( 32 , 96 ) = α × β \operatorname{lcm}(32,96)=\alpha\times \beta lcm(32,96)=α×β,即 96 96 96。

根据常识,两个数字相乘不可能为质数,除非是 1 1 1 乘上一个质数

也就是说, b b b 是 a a a 的倍数,且 b a \dfrac{b}{a} ab 是一个质数。

欧拉筛或埃氏筛找出 [ 1 , 1 0 7 ] [1,10^7] [1,107] 范围内的所有质数,随后枚举 1 1 1 到 n n n,记作 a a a。

对于每一个 a a a,枚举每个质数 x i x_i xi,如果 x i × a > n x_i\times a>n xi×a>n,那么退出本次循环,否则累加答案。

优化

可以发现,对于每个 a a a,可以直接推算出它对答案的贡献。

二分查找,找出质数中第一个大于 ⌊ n a ⌋ \left\lfloor\dfrac{n}{a}\right\rfloor ⌊an⌋ 的位置 p p p,它对答案的贡献为 p − 1 p-1 p−1。

实现

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
int t,n,cnt,prime[10000005];
bool vis[10000005];
void ct(){
	vis[0]=vis[1]=true;
	for(int i=2;i<=10000000;i++){
		if(!vis[i]){
			prime[++cnt]=i;
		}
		for(int j=1;j<=cnt&&i*prime[j]<=10000000;j++){
			vis[i*prime[j]]=true;
			if(!(i%prime[j])){
				break;
			}
		}
	}
}
signed main(){
	ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);
	ct();
	for(cin>>t;t;t--){
		cin>>n;
		int ans=0;
		for(int i=1;i<=n;i++){
			ans+=upper_bound(prime+1,prime+cnt+1,n/i)-prime-1;
		}
		cout<<ans<<'\n';
	}
	return 0;
}
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