51 Nod 1284 2 3 5 7的倍数(容斥原理)

本篇介绍了一个算法问题:如何计算1至N中不是2、3、5、7倍数的数的数量,并使用容斥原理进行解决。通过组合四个质数因子并根据奇偶性加减得到最终结果。

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基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 5 难度:1级算法题
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给出一个数N,求1至N中,有多少个数不是2 3 5 7的倍数。 例如N = 10,只有1不是2 3 5 7的倍数。
Input
输入1个数N(1 <= N <= 10^18)。
Output
输出不是2 3 5 7的倍数的数共有多少。
Input示例
10
Output示例
1

题意:》》》》》;

思路:容斥原理:我们找出和2 3 5 7不互质的数,拿总数减去即可;

下面附上代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll num[6]={2,3,5,7};//储存质因子; 
ll n;
ll nop()
{
	ll ams=0;
	for(ll i = 1;i < (1<<4);i++)//有4个质因子的话那么他们就会有2^4-1个组合 
	{
		ll ans=0;
		ll k=1;
		for(ll j=0;j<4;j++)
		{
			if(i & (1<<j))//这是来验证哪几个质因子被选中 
			{			  //比如当i=3,j=2时,i和j进行与运算 
				ans++;    // 0011 &  0010 ----> 0010,那么表示 
				k*=num[j];//第二个质因子'3'被选中,这样就可以得到不同数的组合 
			}
		}
		if(ans & 1)//当选中的数的个数是奇数,就加上,(容斥原理---->奇加偶减) 
			ams += n/k;
		else
			ams -= n/k;	
	}
	return ams;
 } 
int main()
{
	scanf("%lld",&n);
	printf("%lld\n",n-nop());//拿总数减去和2 3 5 7不互质的数 
	return 0;
}




### 关于51Nod 3100 上台阶问题的C++解法 #### 题目解析 该题目通常涉及斐波那契数列的应用。假设每次可以走一步或者两步,那么到达第 \( n \) 层台阶的方法总数等于到达第 \( n-1 \) 层和第 \( n-2 \) 层方法数之和。 此逻辑可以通过动态规划来解决,并且为了防止数值过大,需要对结果取模操作(如 \( \% 100003 \)[^1])。以下是基于上述思路的一个高效实现: ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; long long f[100010]; int main() { int n; cin >> n; // 初始化前两项 f[0] = 1; // 到达第0层有1种方式(不移动) f[1] = 1; // 到达第1层只有1种方式 // 动态规划计算f[i] for (int i = 2; i <= n; ++i) { f[i] = (f[i - 1] + f[i - 2]) % MOD; } cout << f[n] << endl; return 0; } ``` 以上代码通过数组 `f` 存储每层台阶的结果,利用循环逐步填充至目标层数 \( n \),并最终输出结果。 --- #### 时间复杂度分析 由于仅需一次线性遍历即可完成所有状态转移,时间复杂度为 \( O(n) \)。空间复杂度同样为 \( O(n) \),但如果优化存储,则可进一步降低到 \( O(1) \): ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; int main() { int n; cin >> n; long long prev2 = 1, prev1 = 1, current; if (n == 0 || n == 1) { cout << 1 << endl; return 0; } for (int i = 2; i <= n; ++i) { current = (prev1 + prev2) % MOD; prev2 = prev1; prev1 = current; } cout << prev1 << endl; return 0; } ``` 在此版本中,只保留最近两个状态变量 (`prev1`, `prev2`) 来更新当前值,从而节省内存开销。 --- #### 输入输出说明 输入部分接受单个整数 \( n \),表示台阶数量;程序会返回从地面走到第 \( n \) 层的不同路径数目,结果经过指定模运算处理以适应大范围数据需求。 ---
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