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[bzoj2301] [HAOI2011] Problem b

zoj gpo popoqqq -o input std 一個 ble mar

Description

對於給出的n個詢問,每次求有多少個數對(x,y),滿足a≤x≤b,c≤y≤d,且gcd(x,y) = k,gcd(x,y)函數為x和y的最大公約數。

Input

第一行一個整數n,接下來n行每行五個整數,分別表示a、b、c、d、k

Output

共n行,每行一個整數表示滿足要求的數對(x,y)的個數

Sample Input

2

2 5 1 5 1

1 5 1 5 2

Sample Output

14

3

HINT

100%的數據滿足:1≤n≤50000,1≤a≤b≤50000,1≤c≤d≤50000,1≤k≤50000


想法

參考PopoQQQ
把每個查詢拆成4個形如 1≤x≤n,1≤y≤m 的查詢
\(f(i)\)

表示有多少滿足 \(gcd(x,y)=k\) 的數對
\(F(i)\) 表示有多少滿足 \(gcd(x,y)\) 為k的倍數的數對
顯然 \(F(i)=f(i)+f(2i)+…\)
\(F(i)=\lfloor \frac{n}{i} \rfloor \lfloor \frac{m}{i} \rfloor\)
那麽就可以用莫比烏斯反演了
\[ \begin{equation*} \begin{aligned} f(i)&=\sum\limits_{n|d} \mu(\frac{d}{n})F(d) \ &=\sum\limits_{n|d} \mu(\frac{d}{n}) \lfloor \frac{n}{i} \rfloor \lfloor \frac{m}{i} \rfloor \\end{aligned} \end{equation*} \]

可以發現 \(\lfloor \frac{n}{i} \rfloor \lfloor \frac{m}{i} \rfloor\) 只有 \(2 \sqrt{n} \sqrt{m}\)個值
於是可以分塊,枚舉每個值,記下 \(\mu(i)\) 的前綴和算一下就好了。


代碼

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
 
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 50005;
 
int mu[N],prime[N],pnum,p[N];
int
sum[N]; void getmu(){ mu[1]=1; sum[1]=1; for(int i=2;i<N;i++) p[i]=1; for(int i=2;i<N;i++){ if(p[i]) { prime[pnum++]=i; mu[i]=-1; } for(int j=0;j<pnum && (ll)prime[j]*i<N;j++){ p[i*prime[j]]=0; if(i%prime[j]==0){ mu[i*prime[j]]=0; break; } mu[i*prime[j]]=mu[i]*-1; } sum[i]=sum[i-1]+mu[i]; } } int a,b,c,d,k; ll ans(int x,int y){ int xx=x/k,yy=y/k; ll ret=0; for(int l=1,r;l<=min(xx,yy);l=r+1){ r=min(xx/(xx/l),yy/(yy/l)); ret+=((ll)sum[r]-sum[l-1])*(xx/l)*(yy/l); } return ret; } int main() { int n; scanf("%d",&n); getmu(); while(n--){ scanf("%d%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d,&k); printf("%lld\n",ans(b,d)-ans(b,c-1)-ans(a-1,d)+ans(a-1,c-1)); } return 0; }

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