CodeForces 851D 区间修改值gcd

本文介绍了一个算法问题,目标是最小化操作成本,使得数列的最大公约数变为1。允许的操作包括删除数列中的元素和增加元素的值。

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D. Arpa and a list of numbers
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Arpa has found a list containing n numbers. He calls a list bad if and only if it is not empty and gcd (see notes section for more information) of numbers in the list is 1.

Arpa can perform two types of operations:

  • Choose a number and delete it with cost x.
  • Choose a number and increase it by 1 with cost y.

Arpa can apply these operations to as many numbers as he wishes, and he is allowed to apply the second operation arbitrarily many times on the same number.

Help Arpa to find the minimum possible cost to make the list good.

Input

First line contains three integers n, x and y (1 ≤ n ≤ 5·105, 1 ≤ x, y ≤ 109) — the number of elements in the list and the integers x and y.

Second line contains n integers a1, a2, ..., an (1 ≤ ai ≤ 106) — the elements of the list.

Output

Print a single integer: the minimum possible cost to make the list good.

Examples
Input
4 23 17
1 17 17 16
Output
40
Input
10 6 2
100 49 71 73 66 96 8 60 41 63
Output
10
Note

In example, number 1 must be deleted (with cost 23) and number 16 must increased by 1 (with cost 17).

A gcd (greatest common divisor) of a set of numbers is the maximum integer that divides all integers in the set. Read more about gcd 


题意 给出 n,x,y 表示有n个数 两个操作分别花费 x 和 y

1操作:删除一个数,花费 x

2操作:把一个数值增加1,花费y

然后给出这 n 个数,要求gcd值不为1的最小花费

思路:

1.对于一个数,2操作最多就进行 x / y 次,超过的话就直接删除比较划算

2.直接去枚举 一个gcd值 Z,然后把所有数都改变为 gcd值为Z的数,去判断它是删除还是增大

3.批量操作使用前缀和。

详细操作是:

1.弄一个个数前缀和 k[a] 表示在数值 a 之前包括a已经有 k[a] 个数了

2.弄一个数值和前缀和 s[a] 表示在数值 a 之前包括 a 的数值之和为 s[a]

3.枚举一个gcd值,然后分别去考虑每个 gcd为该值的区间,贪心算最小花费

例如 当前枚举的 gcd值为 2 ,那么就有区间 [1,2]  [3,4] [5,6] ...... (因为2,4,6...为2的倍数)

然后取一个 len = 当前区间右极限 - ((x / y) + 1)  ,这个len 表示 从右极限往前 len 位数都可以通过增加值的操作来到达这个右极限值,区间的其他值就得用删除操作了

((k[j] - k[len]) * j - (s[j] - s[len])) * y  中 k[j] - k[len] 求出可以通过增加值操作变成 j 的数的数量。

把他们变成 j 之后 减去原本的数值之和就等于这个操作的操作次数,就 * 花费 y

然后(k[len] - k[j - i]) 表示除那些可以通过2操作的数以外剩余的数的数量,直接做删除操作, * 花费 x

然后一边枚举一遍记录最小答案就可以了

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define maxn 2000005
#define ll long long
const ll inf = 1ll<<60;
ll k[maxn],s[maxn];
int main(){
	ll n,x,y,p,a;
	scanf("%lld %lld %lld",&n,&x,&y);
	p = (ll)(x / y) + 1;
	for(ll i = 1;i <= n;i++){
		scanf("%lld",&a);
		k[a]++;
		s[a] += a;
	}
	for(ll i = 1;i < maxn;i++){
		k[i] += k[i - 1]; // k[i] 表示到 i 为止,前面有多少个数 
		s[i] += s[i - 1];// s[i] 表示到 i 为止,前面数的和 
	}
	ll ans = inf;
	for(ll i = 2;i < maxn;i++){ //枚举一个gcd值
		ll tmp = 0;
		for(ll j = i;j < maxn && tmp < ans;j += i){	 //枚举一个 gcd的区间 
			ll len = max(j - i,j - p);  // 在这个区间内,允许通过(加一操作)到达 gcd值倍数的数的值 
			tmp += ((k[j] - k[len]) * j - (s[j] - s[len])) * y + (k[len] - k[j - i]) * x;
		} 
		ans = min(tmp,ans);
	}
	printf("%lld\n",ans);
	return 0;
}

### 关于Codeforces中的GCD问题 在Codeforces平台上存在多个涉及最大公约数(GCD)概念的问题。其中一道具有代表性的题目是编号为1025B的“Weakened Common Divisor”,该题由著名数学家Ildar引入了一个新的概念——弱化公因数(WCD),即对于一系列整数对列表而言的一种特殊性质[^2]。 具体到这道题目的描述如下:给出一个长度为\(n\)的数组\(a\),目标是在所有元素上加上同一个常量\(d\)之后能够找到至少两个不同的位置其的最大公约数大于等于2,并且要使这个加上的常量尽可能小。此题的关键在于通过计算相邻两数之差来间接获取可能存在的公共因子,进而利用这些信息推导出满足条件所需的最小增量\[d\][^4]。 为了高效解决这类基于GCD的问题,在算法设计方面通常会采用一些特定技巧: - **差分遍历**:通过对原始序列做适当变换简化问题结构; - **快速求解GCD**:借助欧几里得算法迅速定位潜在候选者; - **优化查找过程**:针对所得结果进一步筛选最优方案; 下面是一个Python版本的解决方案片段用于演示如何处理上述提到的任务逻辑: ```python from math import gcd from itertools import pairwise def min_operations_to_weak_gcd(nums): diff_gcd = 0 for prev, curr in pairwise(nums): diff_gcd = gcd(diff_gcd, abs(curr - prev)) if diff_gcd == 1: return -1 factors = get_factors(diff_gcd) result = float('inf') target_modulo = nums[0] % diff_gcd for factor in factors: candidate = ((target_modulo + diff_gcd - (nums[0] % factor)) % factor) result = min(result, candidate) return int(result) def get_factors(n): """Helper function to generate all divisors.""" res = [] i = 1 while i*i <= n: if n % i == 0: res.append(i) if i != n // i: res.append(n//i) i += 1 return sorted(res)[::-1] ```
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