容斥原理:
设S为有穷集,P1,P2,…,Pm是m个性质。S中的任何元素x或者具有性质Pi,或者不具有性质Pi(i=1,2,…m),两种情况必居其一。令Ai表示S中具有性质Pk的元素构成的子集,则S中不具有性质P1,P2,…,Pm的元素为
容斥原理推论:
在这里给大家举一个栗子就明白了。
问题:求从1到1000里面不可以被5和6和8整除的数的个数?
这个问题就是一个容斥的题。
就相当于有三个集合,分别为:
A = { x | 1 <= x <= 1000 且 可被5整除 }
B = { x | 1 <= x <= 1000 且 可被6整除 }
C = { x | 1 <= x <= 1000 且 可被8整除 }
其实就是求解AUBUC集合元素的个数(一个集合中不可以有重复的元素)。
那么根据容斥定理的推论就可以得出:(注 :|A| 意思代表A集合中元素的个数)
|AUBUC|=| A | + | B | + | C | - | A ∩ B | - |A ∩ C| - | B ∩ C | + | A ∩ B ∩ C |1
|A|=1000/5=200
|B|=1000/6=166
|C|=1000/8=125
|A∩B|=1000/lcm(5,6)=33
|A∩C|=1000/lcm(5,8)=25
|B∩C|=1000/lcm(6,8)=41
|A∩B∩C|= 1000/lcm(5,6,8) =8
(注:lcm意思是求最小公倍数)
所以答案是:1000 - (200 + 166 + 125 - 33 - 25 - 41 + 8)= 600
用图来看就是:
代码就比较简单了,这里就不赘述了,如有不对,欢迎批评指正。