Codeforces 402D Upgrading Array:贪心 + 数学

时间:2023-03-09 13:11:56
Codeforces 402D Upgrading Array:贪心 + 数学

题目链接:http://codeforces.com/problemset/problem/402/D

题意:

  给你一个长度为n的数列a[i],又给出了m个“坏质数”b[i]。

  定义函数f(s),其中p是s的最小质因子:

    f(1) = 0

    f(s) = f(s/p) + 1 (p不是坏质数)

    f(s) = f(s/p) - 1 (p是坏质数)

  你可以任意次数地进行操作:给a[1 to i]的每个数都除以gcd(a[1 to i])。

  问你 ∑ f(a[i)最大为多少。

题解:

  函数f(s)的实际意义是:

    s的质因子中,好质数的个数 - 坏质数的个数。

  每一次操作的实际意义是:

    对于所选前缀中的每个数,从它的质因子中丢掉若干个好质数和坏质数。

  显然,要想使 ∑ f(a[i)更大,则:

    对于每次操作,当且仅当丢掉的坏质数的个数大于丢掉好质数的个数时,才会执行操作。

  然后考虑操作顺序所带来的影响:

    假设有i < j。

    如果先执行操作opt(1 to i),再执行操作opt(1 to j):

      由于第一次操作已经使得gcd(a[1 to i])变为1,并且区间[1,j]包含着[1,i]。

      所以此时gcd(a[1 to j]) = 1,即第二次操作是无效的。

      也就是说,a[i+1 to j]中的一些数,本身可以对答案做出贡献,却因为第一次操作而失效。

    如果先执行操作opt(1 to j),再执行操作opt(1 to i):

      因为第一次操作已经将a[i+1 to j]中可以除掉的坏质数全部除掉,并将a[1 to i]中的一部分坏质数除掉。

      所以在第二次操作时,只要将a[1 to i]中剩下的坏质数除掉即可,不会有任何浪费。

  所以从后往前贪心地操作就好啦。

  复杂度分析:

    (1)预处理出前缀gcd[i]:

      O(n*logn)

    (2)处理出所有操作完成后的数列a[i](要分解质因数):

      O(n*sqrt(n))

    (3)算出所有的f(a[i])(还要分解质因数):

      O(n*sqrt(n))

AC Code:

 #include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <set>
#define MAX_N 5005 using namespace std; int n,m;
int a[MAX_N];
int g[MAX_N];
set<int> st; void read()
{
cin>>n>>m;
for(int i=;i<=n;i++)
{
cin>>a[i];
}
int x;
for(int i=;i<=m;i++)
{
cin>>x;
st.insert(x);
}
} int gcd(int a,int b)
{
return b== ? a : gcd(b,a%b);
} void cal_g()
{
g[]=a[];
for(int i=;i<=n;i++)
{
g[i]=gcd(g[i-],a[i]);
}
} pair<int,int> cal_p(int x)
{
int good=;
int bad=;
for(int i=,t=sqrt(x);i<=t;i++)
{
int cnt=;
while(x%i==)
{
x/=i;
cnt++;
}
if(cnt)
{
if(st.count(i)>) bad+=cnt;
else good+=cnt;
}
}
if(x!=)
{
if(st.count(x)>) bad++;
else good++;
}
return pair<int,int>(good,bad);
} bool check(int x)
{
pair<int,int> p=cal_p(x);
return p.first<p.second;
} void cal_a()
{
int d=;
for(int i=n;i>=;i--)
{
if(check(g[i]/d)) d=g[i];
a[i]/=d;
}
} int cal_f()
{
int ans=;
for(int i=;i<=n;i++)
{
pair<int,int> p=cal_p(a[i]);
ans+=p.first-p.second;
}
return ans;
} void work()
{
cal_g();
cal_a();
cout<<cal_f()<<endl;
} int main()
{
read();
work();
}