P1865 A % B Problem

本文介绍了一种通过素数筛法与前缀和来计算指定区间内质数数量的算法实现,适用于处理大量区间查询的情况。文章提供了一个完整的C++代码示例,并详细解释了算法的工作原理。

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题目背景

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题目描述

区间质数个数

输入输出格式

输入格式:

一行两个整数 询问次数n,范围m

接下来n行,每行两个整数 l,r 表示区间

输出格式:

对于每次询问输出个数 t,如l或r∉[1,m]输出 Crossing the line

输入输出样例

输入样例#1:
2 5
1 3
2 6
输出样例#1:
2
Crossing the line

说明

【数据范围和约定】

对于20%的数据 1<=n<=10 1<=m<=10

对于100%的数据 1<=n<=1000 1<=m<=1000000 -10^9<=l<=r<=10^9 1<=t<=1000000

 

素数筛+前缀和

 

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<cstring>
 4 #include<cmath>
 5 using namespace std;
 6 const int MAXN=1000001;
 7 int vis[MAXN];
 8 int main()
 9 {
10     int n,m;
11     scanf("%d%d",&m,&n);
12     for(int i=2;i<=n;i++)
13         vis[i]=1;
14     for(int i=2;i<=sqrt(n);i++)
15     {
16         if(vis[i]==1)
17         for(int j=i*i;j<=n;j+=i)
18         {
19             vis[j]=0;
20         }
21     }
22     for(int i=2;i<=n;i++)
23         vis[i]=vis[i]+vis[i-1];
24     for(int i=1;i<=m;i++)
25     {
26         int x,y;
27         scanf("%d%d",&x,&y);
28         if(y>n||x<1||y<1||x>n)
29             printf("Crossing the line\n");
30         else printf("%d\n",vis[y]-vis[x-1]);
31     }
32     return 0;
33 }

 

### 关于C++ P1865 A%B Problem 使用欧拉筛的解决方案 #### 问题分析 P1865 A%B Problem 是一个涉及素数筛选的经典题目,通常可以通过线性时间复杂度的 **欧拉筛法** 来高效解决。欧拉筛是一种高效的素数筛选算法,能够在 $O(n)$ 的时间内找到小于等于某个整数的所有素数。 以下是基于欧拉筛法实现该问题的具体代码和解释: --- #### 欧拉筛的核心原理 欧拉筛通过标记合数的方式排除掉所有非素数的数字,其核心在于利用最小质因数来唯一表示每一个合数。这种方法可以有效避免重复标记,从而达到线性的时间复杂度[^1]。 --- #### 实现代码 以下是一个完整的 C++ 实现代码,用于解决 P1865 A%B Problem 并结合欧拉筛法完成任务: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; const int MAX_N = 1e7 + 10; // 定义最大范围 bool is_prime[MAX_N]; // 是否为素数标志数组 int primes[MAX_N], cnt = 0; // 存储素数列表及其数量 // 初始化欧拉筛 void euler_sieve(int n) { fill(is_prime, is_prime + n + 1, true); is_prime[0] = is_prime[1] = false; for (int i = 2; i <= n; ++i) { if (is_prime[i]) { primes[cnt++] = i; // 记录当前素数 } for (int j = 0; j < cnt && i * primes[j] <= n; ++j) { is_prime[i * primes[j]] = false; // 标记合数 if (i % primes[j] == 0) break; // 确保每个合数只被它的最小质因子标记一次 } } } int main() { ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); int a, b; cin >> a >> b; // 如果b大于a,则无解 if (b > a || !b) { cout << "-1"; return 0; } // 执行欧拉筛 euler_sieve(a); vector<int> results; for (int i = 0; i < cnt; ++i) { if (primes[i] % b != 0) continue; // 排除不满足条件的素数 results.push_back(primes[i]); } if (results.empty()) { cout << "-1"; // 若没有符合条件的结果则输出-1 } else { for (auto num : results) { cout << num << ' '; // 输出所有符合条件的素数 } } return 0; } ``` --- #### 代码说明 1. **初始化部分**: - `MAX_N` 设置了数据的最大范围。 - `is_prime[]` 数组用来记录某数值是否为素数。 - `primes[]` 数组存储所有的素数,`cnt` 统计素数的数量。 2. **欧拉筛逻辑**: - 对于每个数字 $i$,如果它是素数,则将其加入到 `primes[]` 列表中。 - 同时,对于已知的每一对 $(i, prime_j)$,计算它们的乘积并标记为合数。 - 当发现 $i \% prime_j == 0$ 时停止进一步扩展,因为更大的倍数会被后续更小的质因数覆盖。 3. **输入处理与结果过滤**: - 输入 $a$ 和 $b$,判断是否存在合法解。 - 遍历所有素数,保留那些能被 $b$ 整除的部分作为最终答案。 4. **边界情况**: - 如果不存在任何符合条件的素数,则返回 `-1` 表示无解。 --- #### 时间复杂度与空间复杂度 - **时间复杂度**: 欧拉筛本身是 $O(n)$ 的,因此整体效率非常高。 - **空间复杂度**: 主要由布尔型数组 `is_prime[]` 和素数存储数组决定,约为 $O(n)$。 --- ### 结论 上述代码实现了 P1865 A%B Problem 的需求,并采用了经典的欧拉筛法优化性能。此方法适用于大规模数据场景下的快速筛选操作[^1]。 --- 相关问题
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