BZOJ 2440 完全平方数(莫比乌斯反演,容斥原理)

时间:2023-03-09 05:05:22
BZOJ 2440 完全平方数(莫比乌斯反演,容斥原理)

http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2440

题意:求第K个没有平方因子的数

思路:首先,可以二分数字,然后问题就转变成x以内有多少无平方因子的数

根据容斥原理:x以内无平方因子数=1*无需是任何质数的倍数的数数量-1*至少是1个质数的平方的倍数的数数量+1*至少是2个质数的平方的倍数的数量-1*至少是3个质数的平方的倍数的数量............然后发现,莫比乌斯函数u[i]正好满足:当i是不同的质数乘积时,返回-1,有相同因子就返回1,否则返回0

因此枚举i从1到根号x,ans+=mul[i]*x/(i*i)

 #include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<cstring>
#include<iostream>
#define N 160000
#define ll long long
int mark[],p[],mul[];
int read(){
char ch=getchar();int t=,f=;
while (ch<''||ch>''){if (ch=='') f=-;ch=getchar();}
while (''<=ch&&ch<=''){t=t*+ch-'';ch=getchar();}
return t*f;
}
void init(){
mul[]=;
for (int i=;i<=N;i++){
if (!mark[i]){
p[++p[]]=i;
mul[i]=-;
}
for (int j=;j<=p[]&&p[j]*i<=N;j++){
mark[i*p[j]]=;
if (i%p[j]) mul[i*p[j]]=-mul[i];
else{
mul[i*p[j]]=;
break;
}
}
}
}
ll cal(ll x){
ll sum=;
for (ll i=;i*i<=x;i++)
sum+=x/(i*i)*mul[(int)i];
return sum;
}
int main(){
init();
int T=read();
while (T--){
ll K=(ll)read();
ll L=K,R=1644934081LL,ans=;
while (L<=R){
ll mid=(L+R)>>;
if (cal(mid)>=K) ans=mid,R=mid-;
else L=mid+;
}
printf("%lld\n",ans);
}
}