結果

問題 No.2849 Birthday Donuts
ユーザー ecotteaecottea
提出日時 2024-06-13 19:50:13
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
RE  
実行時間 -
コード長 18,929 bytes
コンパイル時間 5,089 ms
コンパイル使用メモリ 291,096 KB
実行使用メモリ 217,348 KB
最終ジャッジ日時 2024-07-01 01:46:42
合計ジャッジ時間 86,476 ms
ジャッジサーバーID
(参考情報)
judge4 / judge5
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testcase_00 RE -
testcase_01 WA -
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testcase_17 RE -
testcase_18 RE -
testcase_19 RE -
testcase_20 RE -
testcase_21 WA -
権限があれば一括ダウンロードができます

ソースコード

diff #

#ifndef HIDDEN_IN_VS // 折りたたみ用

// 警告の抑制
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

// ライブラリの読み込み
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 型名の短縮
using ll = long long; using ull = unsigned long long; // -2^63 ~ 2^63 = 9 * 10^18(int は -2^31 ~ 2^31 = 2 * 10^9)
using pii = pair<int, int>;	using pll = pair<ll, ll>;	using pil = pair<int, ll>;	using pli = pair<ll, int>;
using vi = vector<int>;		using vvi = vector<vi>;		using vvvi = vector<vvi>;	using vvvvi = vector<vvvi>;
using vl = vector<ll>;		using vvl = vector<vl>;		using vvvl = vector<vvl>;	using vvvvl = vector<vvvl>;
using vb = vector<bool>;	using vvb = vector<vb>;		using vvvb = vector<vvb>;
using vc = vector<char>;	using vvc = vector<vc>;		using vvvc = vector<vvc>;
using vd = vector<double>;	using vvd = vector<vd>;		using vvvd = vector<vvd>;
template <class T> using priority_queue_rev = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>;
using Graph = vvi;

// 定数の定義
const double PI = acos(-1);
int DX[4] = {1, 0, -1, 0}; // 4 近傍(下,右,上,左)
int DY[4] = {0, 1, 0, -1};
int INF = 1001001001; ll INFL = 4004004003094073385LL; // (int)INFL = INF, (int)(-INFL) = -INF;

// 入出力高速化
struct fast_io { fast_io() { cin.tie(nullptr); ios::sync_with_stdio(false); cout << fixed << setprecision(18); } } fastIOtmp;

// 汎用マクロの定義
#define all(a) (a).begin(), (a).end()
#define sz(x) ((int)(x).size())
#define lbpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::lower_bound(all(a), x))
#define ubpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::upper_bound(all(a), x))
#define Yes(b) {cout << ((b) ? "Yes\n" : "No\n");}
#define rep(i, n) for(int i = 0, i##_len = int(n); i < i##_len; ++i) // 0 から n-1 まで昇順
#define repi(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i <= i##_end; ++i) // s から t まで昇順
#define repir(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i >= i##_end; --i) // s から t まで降順
#define repe(v, a) for(const auto& v : (a)) // a の全要素(変更不可能)
#define repea(v, a) for(auto& v : (a)) // a の全要素(変更可能)
#define repb(set, d) for(int set = 0, set##_ub = 1 << int(d); set < set##_ub; ++set) // d ビット全探索(昇順)
#define repis(i, set) for(int i = lsb(set), bset##i = set; i >= 0; bset##i -= 1 << i, i = lsb(bset##i)) // set の全要素(昇順)
#define repp(a) sort(all(a)); for(bool a##_perm = true; a##_perm; a##_perm = next_permutation(all(a))) // a の順列全て(昇順)
#define uniq(a) {sort(all(a)); (a).erase(unique(all(a)), (a).end());} // 重複除去
#define EXIT(a) {cout << (a) << endl; exit(0);} // 強制終了
#define inQ(x, y, u, l, d, r) ((u) <= (x) && (l) <= (y) && (x) < (d) && (y) < (r)) // 半開矩形内判定

// 汎用関数の定義
template <class T> inline ll powi(T n, int k) { ll v = 1; rep(i, k) v *= n; return v; }
template <class T> inline bool chmax(T& M, const T& x) { if (M < x) { M = x; return true; } return false; } // 最大値を更新(更新されたら true を返す)
template <class T> inline bool chmin(T& m, const T& x) { if (m > x) { m = x; return true; } return false; } // 最小値を更新(更新されたら true を返す)
template <class T> inline T getb(T set, int i) { return (set >> i) & T(1); }
template <class T> inline T smod(T n, T m) { n %= m; if (n < 0) n += m; return n; } // 非負mod

// 演算子オーバーロード
template <class T, class U> inline istream& operator>>(istream& is, pair<T, U>& p) { is >> p.first >> p.second; return is; }
template <class T> inline istream& operator>>(istream& is, vector<T>& v) { repea(x, v) is >> x; return is; }
template <class T> inline vector<T>& operator--(vector<T>& v) { repea(x, v) --x; return v; }
template <class T> inline vector<T>& operator++(vector<T>& v) { repea(x, v) ++x; return v; }

#endif // 折りたたみ用


#if __has_include(<atcoder/all>)
#include <atcoder/all>
using namespace atcoder;

#ifdef _MSC_VER
#include "localACL.hpp"
#endif

//using mint = modint1000000007;
using mint = modint998244353;
//using mint = modint; // mint::set_mod(m);

namespace atcoder {
	inline istream& operator>>(istream& is, mint& x) { ll x_; is >> x_; x = x_; return is; }
	inline ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) { os << x.val(); return os; }
}
using vm = vector<mint>; using vvm = vector<vm>; using vvvm = vector<vvm>; using vvvvm = vector<vvvm>; using pim = pair<int, mint>;
#endif


#ifdef _MSC_VER // 手元環境(Visual Studio)
#include "local.hpp"
#else // 提出用(gcc)
inline int popcount(int n) { return __builtin_popcount(n); }
inline int popcount(ll n) { return __builtin_popcountll(n); }
inline int lsb(int n) { return n != 0 ? __builtin_ctz(n) : -1; }
inline int lsb(ll n) { return n != 0 ? __builtin_ctzll(n) : -1; }
template <size_t N> inline int lsb(const bitset<N>& b) { return b._Find_first(); }
inline int msb(int n) { return n != 0 ? (31 - __builtin_clz(n)) : -1; }
inline int msb(ll n) { return n != 0 ? (63 - __builtin_clzll(n)) : -1; }
#define dump(...)
#define dumpel(v)
#define dump_list(v)
#define dump_mat(v)
#define input_from_file(f)
#define output_to_file(f)
#define Assert(b) { if (!(b)) { vc MLE(1<<30); EXIT(MLE.back()); } } // RE の代わりに MLE を出す
#endif


//【約数倍数変換】
/*
* Div_mul_transform<T>(int n) : O(n log(log n))
*   n 以下の素数を持って初期化する.
*
* divisor_zeta(vT& a) : O(n log(log n))
*   A[i] = Σ_(j | i) a[j] なる A に上書きする(約数からの寄与を足し込む)
*
* divisor_mobius(vT& A) : O(n log(log n))
*   A[i] = Σ_(j | i) a[j] なる a に上書きする(約数からの寄与を取り除く)
*
* vT lcm_convolution(vT a, vT b) : O(n log(log n))
*   c[k] = Σ_(LCM(i, j) = k) a[i] b[j] なる c を返す.
*   ただし c[n] を含めそれ以降は切り捨てる.
*
* multiple_zeta(vT& a) : O(n log(log n))
*   A[i] = Σ_(i | j) a[j] なる A に上書きする(倍数からの寄与を足し込む)
*
* multiple_mobius(vT& A) : O(n log(log n))
*   A[i] = Σ_(i | j) a[j] なる a に上書きする(倍数からの寄与を取り除く)
*
* vT gcd_convolution(vT a, vT b) : O(n log(log n))
*   c[k] = Σ_(GCD(i, j) = k) a[i] b[j] なる c を返す.
*
* 制約:1-indexed とし,a[0], b[0] は使用しない.
*/
template <typename T>
class Div_mul_transform {
	// 参考 : https://qiita.com/convexineq/items/afc84dfb9ee4ec4a67d5

	vi ps; // 素数のリスト

public:
	// n 以下の素数を持って初期化する.
	Div_mul_transform(int n) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/gcd_convolution

		// is_prime[i] : i が素数か
		vb is_prime(n + 1, true);
		is_prime[0] = is_prime[1] = false;
		int i = 2;

		// √n 以下の i の処理
		for (; i <= n / i; i++) if (is_prime[i]) {
			ps.push_back(i);
			for (int j = i * i; j <= n; j += i) is_prime[j] = false;
		}

		// √n より大きい i の処理
		for (; i <= n; i++) if (is_prime[i]) ps.push_back(i);
	}
	Div_mul_transform() {}

	// A[i] = Σ_(j | i) a[j] なる A に上書きする(約数からの寄与を足し込む)
	void divisor_zeta(vector<T>& a) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/lcm_convolution

		//【例(n = 8 のとき)】
		//	A[1] = a[1]
		//	A[2] = a[1] + a[2]
		//	A[3] = a[1]        + a[3]
		//	A[4] = a[1] + a[2]        + a[4]
		//	A[5] = a[1]                      + a[5]
		//	A[6] = a[1] + a[2] + a[3]               + a[6]
		//	A[7] = a[1]                                    + a[7]
		//	A[8] = a[1] + a[2]        + a[4]                      + a[8]

		//【備考】
		// a[1..n] のディリクレ母関数を α(s) = Σ_i a[i] i^(-s) とすると,
		// α(s) にゼータ関数 ζ(s) = Σ_i i^(-s) を掛けることに対応する.

		int n = sz(a) - 1;

		// 各素因数ごとに下からの累積和をとる
		repe(p, ps) repi(i, 1, n / p) a[p * i] += a[i];
	}

	//  A[i] = Σ_(j | i) a[j] なる a に上書きする(約数からの寄与を取り除く)
	void divisor_mobius(vector<T>& A) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/lcm_convolution

		//【例(n = 8 のとき)】
		//	a[1] =  A[1]
		//	a[2] = -A[1] + A[2]
		//	a[3] = -A[1]        + A[3]
		//	a[4] =       - A[2]        + A[4]
		//	a[5] = -A[1]                      + A[5]
		//	a[6] =  A[1] - A[2] - A[3]               + A[6]
		//	a[7] = -A[1]                                    + A[7]
		//	a[8] =                     - A[4]                      + A[8]

		int n = sz(A) - 1;

		// 各素因数ごとに上からの差分をとる
		repe(p, ps) repir(i, n / p, 1) A[p * i] -= A[i];
	}

	// c[k] = Σ_(LCM(i, j) = k) a[i] b[j] なる c を返す.
	vector<T> lcm_convolution(vector<T> a, vector<T> b) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/lcm_convolution

		int n = sz(a) - 1;

		// 各素因数の max をとったものが LCM なので max 畳込みを行う.
		divisor_zeta(a); divisor_zeta(b);
		repi(i, 1, n) a[i] *= b[i];
		divisor_mobius(a);
		return a;
	}

	// A[i] = Σ_(i | j) a[j] なる A に上書きする(倍数からの寄与を足し込む)
	void multiple_zeta(vector<T>& a) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/gcd_convolution

		//【例(n = 8 のとき)】
		//	A[1] = a[1] + a[2] + a[3] + a[4] + a[5] + a[6] + a[7] + a[8]
		//	A[2] =        a[2]        + a[4]        + a[6]        + a[8]
		//	A[3] =               a[3]               + a[6]              
		//	A[4] =                      a[4]                      + a[8]
		//	A[5] =                             a[5]                     
		//	A[6] =                                    a[6]              
		//	A[7] =                                           a[7]       
		//	A[8] =                                                  a[8]

		//【備考】
		// a[1..n] のディリクレ母関数を α(s) = Σ_i a[i] i^(-s) とすると,
		// α(s) にゼータ関数の変種 ζ(-s) = Σ_i i^s を掛けることに対応する.

		int n = sz(a) - 1;

		// 各素因数ごとに上からの累積和をとる
		repe(p, ps) repir(i, n / p, 1) a[i] += a[p * i];
	}

	// A[i] = Σ_(i | j) a[j] なる a に上書きする(倍数からの寄与を取り除く)
	void multiple_mobius(vector<T>& A) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/gcd_convolution

		//【例(n = 8 のとき)】
		//	a[1] = A[1] - A[2] - A[3]        - A[5] + A[6] - a[7]       
		//	a[2] =        A[2]        - A[4]        - A[6]              
		//	a[3] =               A[3]               - A[6]              
		//	a[4] =                      A[4]                      - A[8]
		//	a[5] =                             A[5]                     
		//	a[6] =                                    A[6]              
		//	a[7] =                                           A[7]       
		//	a[8] =                                                  A[8]

		int n = sz(A) - 1;

		// 各素因数ごとに下からの差分をとる
		repe(p, ps) repi(i, 1, n / p) A[i] -= A[p * i];
	}

	// c[k] = Σ_(GCD(i, j) = k) a[i] b[j] なる c を返す.
	vector<T> gcd_convolution(vector<T> a, vector<T> b) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/gcd_convolution

		int n = sz(a) - 1;

		// 各素因数の min をとったものが GCD なので min 畳込みを行う.
		multiple_zeta(a); multiple_zeta(b);
		repi(i, 1, n) a[i] *= b[i];
		multiple_mobius(a);
		return a;
	}
};


//【素因数分解(複数)】
/*
* Osa_k(int n) : O(n log(log n))
*	n 以下の自然数を高速に素因数分解する準備を行う.
*
* bool primeQ(int i) : O(1)
*	i が素数かを返す.
*
* map<int, int> factor_integer(int i) : O(log n)
*	i の素因数分解結果を返す.
*
* vi divisors(int i) : O(σ(n))
*	i の約数の昇順リストを返す.
*
* int euler_phi(int i) : O(log n)
*	オイラーのトーシェント関数 φ(i) の値を返す.
*/
struct Osa_k {
	int n;

	// d[i] : i を割り切る最大の素数
	vi d;

	// n 以下の自然数を高速に素因数分解する準備を行う.
	Osa_k(int n_) : n(n_), d(n + 1) {
		// verify : https://yukicoder.me/problems/no/2207

		iota(all(d), 0);

		for (int p = 2; p * p <= n; p++) {
			if (d[p] != p) continue;

			// ここは d の最大性のため p^2 からにはできない.
			for (int i = p; i <= n; i += p) d[i] = p;
		}
	}
	Osa_k() : n(0) {}

	// i が素数かを返す.
	bool primeQ(int i) {
		// verify : https://yukicoder.me/problems/no/1396

		Assert(i <= n);

		return d[i] == i;
	}

	// i の素因数分解結果を返す.
	map<int, int> factor_integer(int i) const {
		// verify : https://yukicoder.me/problems/no/2207

		Assert(i <= n);

		map<int, int> pps;
		while (i > 1) {
			pps[d[i]]++;
			i /= d[i];
		}
		return pps;
	}

	// i の約数の昇順リストを返す.
	vi divisors(int i) const {
		// verify : https://yukicoder.me/problems/no/2718

		Assert(i <= n);

		vi divs{ 1 };

		auto pps = factor_integer(i);
		for (auto [p, d] : pps) {
			vi powp(d);
			powp[0] = p;
			rep(i, d - 1) powp[i + 1] = powp[i] * p;

			int m = sz(divs);
			repir(j, m - 1, 0) rep(i, d) divs.push_back(divs[j] * powp[i]);
		}
		sort(all(divs));

		return divs;
	}

	// オイラーのトーシェント関数 φ(i) の値を返す.
	int euler_phi(int i) {
		// verify : 

		Assert(i <= n);

		int phi = 1; int pp = INF;
		while (i > 1) {
			int p = d[i];
			phi *= (p == pp ? p : p - 1);

			pp = p;
			i /= p;
		}
		return phi;
	}
};


//【Mo's algorithm】O(n√q α + q log q)(の改変)
/*
* a[0..n) の q 個の区間 a[l[j]..r[j]) クエリに対する解を格納したリストを返す.
*
* 制約:両端の要素の追加 & 削除が O(α) で可能
*/
void mos_algorithm(const vl& phi, const vvi& divs, const vi& l, const vi& r, vl& res) {
	// 参考 : https://ei1333.hateblo.jp/entry/2017/09/11/211011
	// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/static_range_count_distinct

	//【方法】
	// 区間 [0..n) を k 個のブロックに等分割する.ブロックの幅は n/k になる.
	// 左端の移動回数は,1 回のクエリで高々 n/k しか移動しないので q n/k + n 回.
	// 右端の移動回数は,1 ブロックごとに高々 n しか移動しないので k n / 2 回.
	// これらが一致するような k を求めると k = √(2q+1) + 1 となる.
	// ただ,前者は平均的には /2 くらい小さいはずなので,それに期待するなら k = √q がいい.

	int n = sz(phi), q = sz(l);
	int sqrt_q = max((int)sqrt(q), 1);
	int width = max((n + sqrt_q - 1) / sqrt_q, 1);
	res.resize(q);

	// クエリを左端の位置するブロックについて昇順に,
	// 次いで右端を偶数番目のブロックは昇順,奇数番目のブロックは降順でソートする.
	vector<tuple<int, int, int>> lb_sr_j(q);
	rep(j, q) {
		int b = l[j] / width;
		lb_sr_j[j] = { b, (b & 1 ? -1 : 1) * r[j], j };
	}
	sort(all(lb_sr_j));

	// -------------- ここを実装する(auto の方が速い) ---------------

	// 必要なデータ構造を用意する.
	ll sum = 0;
	vi cnt((int)2e5 + 1);

	// 区間に a[i] を追加し,データ構造を更新する.
	auto insert = [&](int i) {
		repe(d, divs[i]) {
			if (cnt[d]++ == 0) sum += phi[d];
		}
	};

	// 区間から a[i] を削除し,データ構造を更新する.
	auto erase = [&](int i) {
		repe(d, divs[i]) {
			if (--cnt[d] == 0) sum -= phi[d];
		}
	};

	// クエリ j に対し,データ構造を参照して解を求める.
	auto get_sol = [&](int j) {
		return sum;
	};

	// --------------------------------------------------------------

	// lpt[rpt] : 半開区間の左[右] 端の位置
	int lpt = 0, rpt = 0;

	// クエリを順に処理していく.
	rep(tmp, q) {
		int j = get<2>(lb_sr_j[tmp]);

		// 区間を広げる.
		while (lpt > l[j]) insert(--lpt);
		while (rpt < r[j]) insert(rpt++);

		// 区間を狭める.
		while (lpt < l[j]) erase(lpt++);
		while (rpt > r[j]) erase(--rpt);

		// 区間 [l[j]..r[j]) に対する解を得る.
		res[j] = get_sol(j);
	}
}


//【約数和関数(一括)】O(n log(log n))
/*
* 各 i∈[1..n] について約数和関数 σ_k(i) = (i の約数の k 乗和) を格納したリストを返す.
* 特に k = 0 なら約数の個数,k = 1 なら約数の総和と等価である.
*
* 利用:【約数倍数変換】
*/
template <class T>
vector<T> divisor_sigma(int k, int n) {
	// 参考 : https://maspypy.com/%E6%95%B0%E5%AD%A6-%E7%95%B3%E3%81%BF%E8%BE%BC%E3%81%BF%E5%85%A5%E9%96%80%EF%BC%9Adirichlet%E7%A9%8D%E3%81%A8%E3%82%BC%E3%83%BC%E3%82%BF%E5%A4%89%E6%8F%9B%E3%83%BB%E3%83%A1%E3%83%93%E3%82%A6
	// verify : https://atcoder.jp/contests/abc172/tasks/abc172_d

	//【方法】
	// 約数和関数の定義より,等式
	//		σ_k(i) = Σ_(d|i) d^k
	// を得る.これは σ_k が a[i] = i^k を約数ゼータ変換したものであることを意味する.

	vector<T> a(n + 1);
	a[0] = 0;
	repi(i, 1, n) a[i] = T(powi(i, k));

	Div_mul_transform<T> dt(n);
	dt.divisor_zeta(a);

	return a;
}


// 約数の多い数の周辺を L や R にしてみたが失敗.全く落とせる気がしないほど高速.
void make_Mos_killer() {
	output_to_file("input.txt");

	int n = (int)2e5 + 5;
//	n = 20;

	auto s0 = divisor_sigma<ll>(0, n);
//	dump(s0);

	vector<pli> s0i(n);
	rep(i, n) s0i[i] = { s0[i], i };
	sort(all(s0i), greater<pli>());

	int K = 50;
	s0i.resize(K);
	dump(s0i); // (160,196560) (160,166320) (144,194040) (144,191520) (144,184800) ...

	vi x(K);
	rep(k, K) x[k] = s0i[k].second;
	sort(all(x));
	dump(x[0], x[K - 1]);

	mt19937_64 mt((int)time(NULL));
	uniform_int_distribution<int> rnd(0, K - 1);

	int eps = 50;
	uniform_int_distribution<int> rnd2(-eps, eps);

	int q = (int)1e5;
	cout << q << "\n";

	while (q > 0) {
		int k1 = rnd(mt);
		int k2 = rnd(mt);

		int l = x[k1] + rnd2(mt);
		int r = x[k2] + rnd2(mt);

		chmin(l, (int)2e5);
		chmin(r, (int)2e5);
		if (l > r) swap(l, r);

		cout << l << " " << r << "\n";

		q--;
	}
}


int main() {
//	input_from_file("input.txt");
//	output_to_file("output.txt");

//	make_Mos_killer(); exit(0);

	auto start = chrono::system_clock::now();

	int q;
	cin >> q;

	vi l(q), r(q);
	rep(j, q) cin >> l[j] >> r[j];
	++r;

	int n = (int)2e5 + 5;
//	n = 20;

	mt19937_64 mt((int)time(NULL));
	uniform_int_distribution<int> rnd(0, INF);

	Osa_k O(n);

	vl phi(n); vvi divs(n);
	repi(i, 2, n - 1) {
		phi[i] = O.euler_phi(i);

		// 仮にすべての数の約数が 160 個(2e5 以下の整数の約数の個数の最大値)だったとして,Mo's で間に合う?
		rep(hoge, 160) {
			divs[i].push_back(rnd(mt) % (i + 1));
		}
	}

	vl res;
	mos_algorithm(phi, divs, l, r, res);

	rep(j, q) cout << res[j] << "\n";

	auto now = chrono::system_clock::now();
	auto msec = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(now - start).count();
	cerr << endl << msec << " msec" << endl;
}
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