GCD

Problem Description

Given 5 integers: a, b, c, d, k, you're to find x in a...b, y in c...d that GCD(x, y) = k. GCD(x, y) means the greatest common divisor of x and y. Since the number of choices may be very large, you're only required to output the total number of different number pairs.
Please notice that, (x=5, y=7) and (x=7, y=5) are considered to be the same.

Yoiu can assume that a = c = 1 in all test cases.

Input

The input consists of several test cases. The first line of the input is the number of the cases. There are no more than 3,000 cases.
Each case contains five integers: a, b, c, d, k, 0 < a <= b <= 100,000, 0 < c <= d <= 100,000, 0 <= k <= 100,000, as described above.

Output

For each test case, print the number of choices. Use the format in the example.

Sample Input

2
1 3 1 5 1
1 11014 1 14409 9

Sample Output

Case 1: 9
Case 2: 736427

Hint

For the first sample input, all the 9 pairs of numbers are (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 3), (2, 5), (3, 4), (3, 5).

Source

2008 “Sunline Cup” National Invitational Contest

思路:1~b内和1~d内中互素的个数,正常求解的话,肯定会超时,这时候我们可以求它的反面,即用容斥定理求,用总的个数减去1~b中与1~d中不互素的个数,另n为b,d中较小的那个,m为b,d中较大的那位,可以依次求出i(1<=i<=n)的素因子,那么在i+1~m内与s(s为k的因子)不互素的个数为m/s-i/s;
再根据奇减偶加的方法处理它;
代码如下:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
    int a,b,c,d,k,t,n,m,x,cnt,p[1000];
    long long sum;
    scanf("%d",&t);
    for(int l=1;l<=t;l++)
    {
        scanf("%d %d %d %d %d",&a,&b,&c,&d,&k);
        if(k==0||k>b||k>d)
        {
            printf("Case %d: 0\n",l);
            continue;
        }
        b=b/k;
        d=d/k;
        n=b<=d?b:d;
        m=b>=d?b:d;//n为小的那位,m为大的那位;
        sum=m;
        for(int i=2;i<=n;i++)
        {
            sum=sum+m-i;
            x=i;
            cnt=0;
            memset(p,0,sizeof(p));
            for(int j=2;j*j<=x;j++)
            {
                if(x%j==0)
                {
                    p[cnt++]=j;
                    while(x%j==0)
                        x=x/j;
                }
            }
            if(x>1)
                p[cnt++]=x;
            for(long long j=1;j<(1<<cnt);j++)
            {
                long long s=1,l=0;
                for(int k=0;k<cnt;k++)
                {
                    if(j&(1<<k))
                    {
                        l++;
                        s=s*p[k];
                    }
                }
                s=m/s-i/s;
                if(l%2)
                    sum=sum-s;//减去奇数个素因子相乘
                else
                    sum=sum+s;//加上偶数个素因子相乘;
            }
        }
        printf("Case %d: %lld\n",l,sum);
    }
    return 0;
}


<think>好的,用户询问的是如何在NATLAB中实现或使用最大公约数(GCD)。首先,我需要确认用户提到的“NATLAB”是否是拼写错误,通常应该是MATLAB。根据常见的拼写错误,用户可能指的是MATLAB。接下来,我需要回顾MATLAB中计算GCD的相关函数和用法。 根据引用内容,最大公约数的基本概念是明确的,即两个或多个整数的最大公因数。在编程中常用gcd(a, b)来表示。MATLAB作为数学计算软件,应该有内置的GCD函数。需要确认MATLAB中是否确实有gcd函数,以及它的具体用法。 接下来,查阅MATLAB的官方文档或可靠资料,确认gcd函数的存在及其参数。例如,MATLAB中的gcd函数可以处理两个或多个数值,返回它们的最大公约数。还可能支持不同的数据类型,如整数数组、符号表达式等。 然后,考虑用户可能的实际应用场景。例如,在数值计算、算法实现、分数化简等方面使用GCD。需要提供具体的代码示例,展示如何调用gcd函数,处理多个数的GCD,以及如何处理符号计算中的问题。 此外,用户可能对错误处理或特殊情况感兴趣,例如输入非整数或负数时的行为。MATLAB的gcd函数通常会返回绝对值,或者处理符号表达式,需要说明这些细节。 最后,生成相关问题,帮助用户进一步探索,例如性能优化、与其他算法的比较,或者在多项式中的应用。确保问题与用户的需求相关,并引导深入学习。</think>在MATLAB中,最大公约数(GCD)的实现和使用可通过内置函数`gcd`完成。以下为具体说明和示例: ### 1. 基本语法 MATLAB的`gcd`函数支持两种输入形式: - **双数计算**:`gcd(a, b)`返回$a$和$b$的最大公约数 - **数组计算**:`gcd(A)`返回数组$A$中所有元素的公约数,要求$A$为整数数组 ### 2. 基础示例 ```matlab >> gcd(56, 98) ans = 14 >> gcd([24, 36, 60]) ans = 12 ``` ### 3. 支持符号运算 对于符号表达式,需先声明符号变量: ```matlab syms x y expr = gcd(x^2 - 1, x^3 - 1) % 返回符号表达式GCD simplify(expr) % 化简后得到x - 1 ``` ### 4. 扩展功能 - **输出公约数组合**:通过双输出参数获取贝祖系数 ```matlab [g, s, t] = gcd(24, 36) % 返回g=12, s=-1, t=1 (满足24*(-1) + 36*1 = 12) ``` - **处理负数**:自动取绝对值计算 ```matlab gcd(-15, 25) % 返回5 ``` ### 5. 应用场景示例 **分数化简**: ```matlab numerator = 84; denominator = 120; common_divisor = gcd(numerator, denominator); simplified = [numerator/common_divisor, denominator/common_divisor] % 输出[7,10] ``` **多项式公约数**: ```matlab syms x p = x^2 - 5*x + 6; q = x^2 - 4*x + 3; gcd(p, q) % 返回x - 3 ```
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