B-smooth 数

题目描述

小杨同学想寻找一种名为 B-smooth 数的正整数。

如果一个正整数的最大质因子不超过 B,则该正整数为 B-smooth 数。小杨同学想知道,对于给定的 n 和 B,有多少个不超过 n 的 B-smooth 数。

输入格式

第一行包含两个正整数 n 和 B,含义如题面所示。

输出格式

输出一个非负整数,表示不超过 n 的 B-smooth 数的数量。

输入输出样例

输入 #1

10 3

输出 #1

7

说明/提示

数据规模与约定

子任务得分𝑛≤n≤𝐵B
13010^31≤B≤10^3
23010^6sqrt(n)​≤B≤10^6
34010^61≤B≤10^6

对全部的测试数据,保证 1≤n,B≤10^6。

做法一:线性

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

vector<int>p;
int n,b;
bool c[1000010],v[1000010];
void init()
{
	for(int i=2;i<=1000000;i++)
	{
		if(!c[i])
		{
			p.push_back(i);
			if(i>b)
				v[i]=true;
		}
		for(auto e:p)
		{
			int t=i*e;
			if(t>1000000)
				break;
			c[t]=true;
			if(v[i]||v[e])
				v[t]=true;
			if(i%e==0)
				break;
		}
	}
}
int main()
{
	cin>>n>>b;
	init();
	int cnt=n;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		cnt-=v[i];
	cout<<cnt;
	
	return 0;
}

关键词:逆向思维,边筛边算

逆向思维:题目要求的是B-smooth数,我们可以求出非B-smooth数,用n减去这个数量。B-smooth数的定义是最大质因子不超过b,隐含了任何质因子都不超过b,于是非B-smooth数就是有至少一个质因子大于b就够了。

边筛边算:利用筛法特性记录信息。v记录了i是否是非B-smooth数。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

做法二:埃氏

#include <iostream>
using namespace std;

const int m=1000000;
int c[m];
void init()
{
	for(int i=2;i<=m;i++)
	{
		if(c[i]==0)
		{
			c[i]=i;
			for(int j=2;j<=m;j++)
			{
				long long t=1ll*i*j;
				if(t>m)
					break;
				c[t]=i;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	init();
	int n,b;
	cin>>n>>b;
	int cnt=0;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		if(c[i]<=b)
			cnt++;
	cout<<cnt;
	
	return 0;
}

关键词:夹带私货,适当调整

夹带私货:将原本用于判断i是否是合数,此处我们可以将它改为int类型,用于记录i的最大质因子。这也是由于埃氏筛法的一个性质,每一个数都会被他所有的质因子筛一遍(正版不是这样,后面会说到),所以经过覆盖,c数组中存的数就成了i的最大质因子。

适当调整:正版的埃氏筛不是这样的,第二层循环本应从i开始。虽然这样做效率会高一些,但效率高的原因是每个数只被最小质因子筛了,c数组里存的就成了最小质因子,所以需要省去这个优化才能得出正确结果。

其他:当实在查不出错是重写一遍,要么写着写着发现问题,要么写完就过了……真的!

### 解析 在 **GESP2403 五级编程考试** 中,关于 **B-smooth ** 的题目要求是:给定两个正整 $ n $ 和 $ B $,统计不超过 $ n $ 的所有 **B-smooth ** 的量。所谓 **B-smooth ** 是指一个正整的最大质因子不超过 $ B $。 #### 算法思路 为了解决这个问题,可以采用 **筛法** 来计算每个的最大质因子,并据此判断是否为 B-smooth 。具体步骤如下: 1. **线性筛法(欧拉筛)**: - 使用线性筛法来遍历从 $ 2 $ 到 $ n $ 的所有整- 对于每个 $ i $,如果它是质,则将其最大质因子标记为其本身;否则,在筛的过程中记录其最大的质因子。 2. **筛选最大质因子**: - 在筛法过程中,通过维护一个质列表 `prime` 和组 `mx_prime_factor`,其中 `mx_prime_factor[i]` 表示 $ i $ 的最大质因子。 - 当处理合时,利用当前的质 $ p $ 和当前 $ i $ 构造新的合 $ i \times p $,并更新该合的最大质因子为 $ \max(mx\_prime\_factor[i], p) $。 3. **统计结果**: - 遍历从 $ 1 $ 到 $ n $ 的所有,检查其最大质因子是否小于等于 $ B $,如果是,则计加一。 #### 时间复杂度 该算法的时间复杂度为 $ O(n \log \log n) $,因为使用了线性筛法来高效地处理所有[^3]。 #### 示例代码 以下是解决问题的 C++ 实现代码: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n, B; cin >> n >> B; vector<bool> vis(n + 5, false); // 标记是否已处理 vector<int> mx_prime_factor(n + 5, 0); // 记录每个的最大质因子 vector<int> prime; // 存储质列表 mx_prime_factor[1] = 1; // 特殊情况处理:1 的最大质因子设为 1 for (int i = 2; i <= n; i++) { if (!vis[i]) { mx_prime_factor[i] = i; // 如果是质,最大质因子是自身 prime.push_back(i); } for (int p : prime) { if ((long long)p * i > n) break; vis[i * p] = true; mx_prime_factor[i * p] = max(mx_prime_factor[i], p); if (i % p == 0) break; } } int ans = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { if (mx_prime_factor[i] <= B) ans++; } cout << ans << endl; return 0; } ``` #### 样例解析 以样例输入 `n = 10` 和 `B = 3` 为例: - 不超过 $ 10 $ 的所有整中,最大质因子不超过 $ 3 $ 的包括:`{1, 2, 3, 4, 6, 8, 9}`,共 $ 7 $ 个[^1]。 --- ###
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