数列互质 莫队+链表

这篇博客介绍了如何解决数列互质的问题,使用莫队算法结合链表数据结构,有效处理数据范围内的查询。在数列中,对于每个不同的k,通过建立桶cnt来存储数的出现次数,并利用链表动态维护出现次数的种类,以减少遍历的时间复杂度,达到O(n√nlogn)的解决方案。

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数列互质

一、题目及数据范围

题目描述
给出一个长度为n的序列,以及m组询问,求区间[li,ri]中有多少数在该区间中的出现次数与ki互质

数据范围
0<=n,m<=50000,0<=a[i]<=50000,0<=l,r,k<=50000

二、思考及解法

这道题很容易看出是莫队,我们考虑对每一个不同的k快速求出答案,由于a[i]的取值在[1,n],我们可以建一个桶cnt[i]来表示值为i的数出现的次数,但现在问题又来了,我们遍历cnt要O(n),然而这个时间太大,不好处理。

下一点就比较难想,由于我们只需要求出出现个数与k互质的个数,又1+2+…+x=x*(x+1)/2,所以出现个数的种类必然是根号n级别的,我们考虑再用一个桶times来记录出现个数的种数,这样我们可以遍历times数组并将符合条件的累加。

可是遍历times数组还是要花费O(n),考虑到值为0的times不用去管,我们可以用一个链表动态维护需要处理的times,times等于1时将下标加入链表,等于0时将之删除,这样就将时间复杂度降低到了O(n根号nlogn)。

代码实现

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 50005;
int read()
{
   
   
 int x=0,flag=1;char c;
 while((c=getchar())<'0' || c>'9') if(c=='-') flag=-1;
 while(c>='0' && c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
 return x*flag;
}
int n,m,block,a[MAXN],
## **题目描述** 给出一个长度为 $n$ 的数列 $\{a_1, a_2, a_3, \dots, a_n\}$,以及 $m$ 组询问 $(l_i, r_i, k_i)$。对于每组询问,求在区间 $[l_i, r_i]$ 中有多少种数字,其在该区间内的出现次数 $k_i$ 互质(即 $\gcd(\text{出现次数}, k_i) = 1$)。 ## **输入格式** 第一行包含两个正整数 $n$ 和 $m$,分别表示数列长度和询问次数。 第二行包含 $n$ 个正整数 $a_i$,描述该数列。 接下来 $m$ 行,每行包含三个正整数 $l_i, r_i, k_i$,描述一次区间询问。 ## **输出格式** 输出 $m$ 行,每行一个整数,表示对应询问的答案。 ## **样例** #### 样例输入 ```plain 10 5 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 7 2 4 7 3 4 8 2 4 8 3 3 8 3 ``` #### 样例输出 ```plain 0 2 1 1 0 ``` ## **数据范围提示** #### **样例解释** - 第一组询问 $[4,7]$:元素为 $[1,1,2,2]$,数字 $1$ 出现 $2$ 次($\gcd(2,2)=2≠1$),数字 $2$ 出现 $2$ 次(不互质),故答案为 $0$。 - 第二组询问 $[4,7]$:数字 $1$ 出现 $2$ 次($\gcd(2,3)=1$),数字 $2$ 出现 $2$ 次($\gcd(2,3)=1$),故答案为 $2$。 #### **数据范围** - $1 \le n, m \le 5 \times 10^4$ - $1 \le a_i \le n$ - $1 \le l_i \le r_i \le n$ - $1 \le k_i \le n$ #include <bits/stdc++.h> #define ll long long using namespace std; const ll N=5e4; struct node{ ll l,r,k,f; }q[N+5]; ll n,m; ll a[N+5]; ll blk[N+5],lenb; bool jo[N+5]; ll pre[N+5],nxt[N+5]; ll head,tail; ll lp=1,rp,s; ll cnt[N+5],f[N+5]; ll ans[N+5]; ll gcd(ll a,ll b){ return b?gcd(b,a%b):a; } bool cmp(node l1,node l2){ if(blk[l1.l]==blk[l2.l]){ if(blk[l1.l]&1) return l1.r<l2.r; return l1.r>l2.r; } return blk[l1.l]<blk[l2.l]; } void addd(ll x){ if(x<1 || x>n || jo[x]) return; jo[x]=1; pre[x]=head; nxt[x]=nxt[head]; pre[nxt[head]]=x; nxt[head]=x; return; } void dell(ll x){ if(x<1 || x>n || !jo[x]) return; jo[x]=1; nxt[pre[x]]=nxt[x]; pre[nxt[x]]=pre[x]; return; } void add(ll x){ f[cnt[a[x]]]--; if(f[cnt[a[x]]]==0) dell(cnt[a[x]]); cnt[a[x]]++; f[cnt[a[x]]]++; if(f[cnt[a[x]]]==1) addd(cnt[a[x]]); return; } void del(ll x){ f[cnt[a[x]]]--; if(f[cnt[a[x]]]==0) dell(cnt[a[x]]); cnt[a[x]]--; f[cnt[a[x]]]++; if(f[cnt[a[x]]]==1) addd(cnt[a[x]]); return; } void solve(ll l,ll r){ while(l<lp){ lp--; add(lp); } while(lp<l){ del(lp); lp++; } while(rp<r){ rp++; add(rp); } while(r<rp){ del(rp); rp--; } return; } int main(){ scanf("%lld%lld",&n,&m); lenb=(ll)sqrt(n); ll sx=1; for(ll i=1;i<=n;i++){ blk[i]=sx; if(i%lenb==0) sx++; } for(ll i=1;i<=n;i++) scanf("%lld",&a[i]); for(ll i=1;i<=m;i++){ scanf("%lld%lld%lld",&q[i].l,&q[i].r,&q[i].k); q[i].f=i; } tail=n+1; nxt[head]=tail; pre[tail]=head; f[0]=n; sort(q+1,q+m+1,cmp); for(ll i=1;i<=m;i++){ solve(q[i].l,q[i].r); for(ll j=nxt[head];j!=tail;j=nxt[j]){ if(gcd(j,q[i].k)==1) ans[q[i].f]+=f[j]; // cout<<j<<" "; } } for(ll i=1;i<=m;i++) printf("%lld\n",ans[i]); return 0; } 过不了样例,修正代码错误并标出
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08-05
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