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CF55D Beautiful numbers 题解

时间:2024-02-16 16:34:20浏览次数:26  
标签:Beautiful typedef include int 题解 numbers max lcm define

题目链接:CF 或者 洛谷

常见知识点组合经典题

首先,一眼数位 dp 类型题,考虑需要处理些怎样的判断合法数位信息。

经典操作

  1. 对于跟整除有关的判断,数位 dp 为了减少使用空间,都可以考虑记忆化模数减少空间开销。

  2. 对于整除若干个数,即整除这若干个数的最小公倍数即可,是一个非常常用的结论,证明也非常简单,\(x\) 整除一个数 \(a_i\),相当于 \(x=k\times a_i(k \ge 1)\),那么整除若干个上数,即为若干个数的共同倍数,如果是共同倍数中最小的 \(lcm\) 的倍数,显然满足。

  3. 对于一个数来说,它的因子数量并不是很多:

  1. 对于一个集合的 \(lcm_{max}\) 来说,任意子集的 \(lcm\) 都为 \(lcm_{max}\) 的因子。证明很简单,不妨设当前子集的 \(lcm\) 为 \(lcm_x\),对全集的补集的 \(lcm\) 为 \(lcm_y\),则有 \(lcm(lcm_x,lcm_y)=lcm_{max}\),所以 \(lcm_x\) 为 \(lcm_{max}\) 的因子。即 \(lcm_{max} \bmod lcm_x=0\)。

回到题目

观察到整除最坏的情况即为:\(val \bmod lcm(1,2,3,4,5,6,7,8,9)=0\)。

而 \(lcm_{max}=lcm(1,2,3,4,5,6,7,8,9)=2520\)。所以如果我们的 \(val=k \times lcm_{max}+t \bmod lcm_x=0 \Rightarrow t \bmod lcm_x=0\),显然 \(t,lcm_x \le 2520=lcm_{max}\),当然余数 \(t\) 是无法取等的。

这样一来我们其实可以记忆化搜索 \(memo[从小到大的第几位][余数\ t][lcm_x]\) 为答案,这样的空间需求为 \(20 \times 2520^2\) 非常大,我们注意到第三点和第四点,\(lcm_x\) 即为 \(2520\) 的因子,数量大概为 \(50\) 个左右,预处理离散化一下,这样空间需求即为 \(20 \times 2520 \times 50\)。这里稍微注意下,我们记忆化的第一个数为下标,这里下标显然是从小到大的,因为我们将若干个数如果按从大到小,那么显然他们的第 \(i\) 位数不一定都是相同进制位,比如 \(111,11\) 的 \(i=1\) 不一定都是十进制位。从小到大就对了。然后注意到 \(lcm(0,x)\) 会 re,特判下就好了,初始各个的 \(lcm_x\) 为 \(1\) 即可。由于对于前面若干段的 \(0\) 的模数并没有变化,所以并不需要考虑前导 \(0\) 的影响。一般来说例如计算串中某个字符的个数需求,这类 非最高位的 \(0\) 是需要计入需求的,就要考虑前导 \(0\) 的影响了。当然了,范围比较小,\(lcm\) 也可以预处理为 \(O(9 \times 50)\),这里我就没预处理了。

参照代码
#include <bits/stdc++.h>

// #pragma GCC optimize(2)
// #pragma GCC optimize("Ofast,no-stack-protector,unroll-loops,fast-math")
// #pragma GCC target("sse,sse2,sse3,ssse3,sse4.1,sse4.2,avx,avx2,popcnt,tune=native")

// #define isPbdsFile

#ifdef isPbdsFile

#include <bits/extc++.h>

#else

#include <ext/pb_ds/priority_queue.hpp>
#include <ext/pb_ds/hash_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/tree_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/trie_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/tag_and_trait.hpp>
#include <ext/pb_ds/hash_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/list_update_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp>
#include <ext/pb_ds/exception.hpp>
#include <ext/rope>

#endif

using namespace std;
using namespace __gnu_cxx;
using namespace __gnu_pbds;
typedef long long ll;
typedef long double ld;
typedef pair<int, int> pii;
typedef pair<ll, ll> pll;
typedef tuple<int, int, int> tii;
typedef tuple<ll, ll, ll> tll;
typedef unsigned int ui;
typedef unsigned long long ull;
typedef __int128 i128;
#define hash1 unordered_map
#define hash2 gp_hash_table
#define hash3 cc_hash_table
#define stdHeap std::priority_queue
#define pbdsHeap __gnu_pbds::priority_queue
#define sortArr(a, n) sort(a+1,a+n+1)
#define all(v) v.begin(),v.end()
#define yes cout<<"YES"
#define no cout<<"NO"
#define Spider ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);cout.tie(nullptr);
#define MyFile freopen("..\\input.txt", "r", stdin),freopen("..\\output.txt", "w", stdout);
#define forn(i, a, b) for(int i = a; i <= b; i++)
#define forv(i, a, b) for(int i=a;i>=b;i--)
#define ls(x) (x<<1)
#define rs(x) (x<<1|1)
#define endl '\n'
//用于Miller-Rabin
[[maybe_unused]] static int Prime_Number[13] = {0, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37};

template <typename T>
int disc(T* a, int n)
{
    return unique(a + 1, a + n + 1) - (a + 1);
}

template <typename T>
T lowBit(T x)
{
    return x & -x;
}

template <typename T>
T Rand(T l, T r)
{
    static mt19937 Rand(time(nullptr));
    uniform_int_distribution<T> dis(l, r);
    return dis(Rand);
}

template <typename T1, typename T2>
T1 modt(T1 a, T2 b)
{
    return (a % b + b) % b;
}

template <typename T1, typename T2, typename T3>
T1 qPow(T1 a, T2 b, T3 c)
{
    a %= c;
    T1 ans = 1;
    for (; b; b >>= 1, (a *= a) %= c)if (b & 1)(ans *= a) %= c;
    return modt(ans, c);
}

template <typename T>
void read(T& x)
{
    x = 0;
    T sign = 1;
    char ch = getchar();
    while (!isdigit(ch))
    {
        if (ch == '-')sign = -1;
        ch = getchar();
    }
    while (isdigit(ch))
    {
        x = (x << 3) + (x << 1) + (ch ^ 48);
        ch = getchar();
    }
    x *= sign;
}

template <typename T, typename... U>
void read(T& x, U&... y)
{
    read(x);
    read(y...);
}

template <typename T>
void write(T x)
{
    if (typeid(x) == typeid(char))return;
    if (x < 0)x = -x, putchar('-');
    if (x > 9)write(x / 10);
    putchar(x % 10 ^ 48);
}

template <typename C, typename T, typename... U>
void write(C c, T x, U... y)
{
    write(x), putchar(c);
    write(c, y...);
}


template <typename T11, typename T22, typename T33>
struct T3
{
    T11 one;
    T22 tow;
    T33 three;

    bool operator<(const T3 other) const
    {
        if (one == other.one)
        {
            if (tow == other.tow)return three < other.three;
            return tow < other.tow;
        }
        return one < other.one;
    }

    T3() { one = tow = three = 0; }

    T3(T11 one, T22 tow, T33 three) : one(one), tow(tow), three(three)
    {
    }
};

template <typename T1, typename T2>
void uMax(T1& x, T2 y)
{
    if (x < y)x = y;
}

template <typename T1, typename T2>
void uMin(T1& x, T2 y)
{
    if (x > y)x = y;
}

constexpr int MX = 2520;
ll memo[20][MX | 1][50];
int mp[MX | 1];
int idx;

inline void init()
{
    forn(i, 1, sqrt(MX))
    {
        if (MX % i == 0)
        {
            mp[i] = ++idx;
            if (MX / i != i)mp[MX / i] = ++idx;
        }
    }
}

inline ll dfs(const string& s, const int idx, const int mxMOD, const int digLCM, const bool isLimit)
{
    if (idx == s.length())return mxMOD % digLCM == 0;
    const int currIdx = s.length() - idx - 1;
    if (!isLimit and ~memo[currIdx][mxMOD][mp[digLCM]])return memo[currIdx][mxMOD][mp[digLCM]];
    const int up = isLimit ? s[idx] ^ 48 : 9;
    ll ans = 0;
    forn(i, 0, up)
    {
        const int nxtMOD = (mxMOD * 10 + i) % MX;
        const int nxtLCM = i ? lcm(digLCM, i) : digLCM;
        ans += dfs(s, idx + 1, nxtMOD, nxtLCM, isLimit and i == up);
    }
    return isLimit ? ans : memo[currIdx][mxMOD][mp[digLCM]] = ans;
}

ll l, r;

inline void solve()
{
    cin >> l >> r;
    l--;
    string L = to_string(l);
    string R = to_string(r);
    cout << dfs(R, 0, 0, 1, true) - dfs(L, 0, 0, 1, true) << endl;
}

signed int main()
{
    // MyFile
    Spider
    //------------------------------------------------------
    // clock_t start = clock();
    init();
    memset(memo, -1, sizeof memo);
    int test = 1;
    //    read(test);
    cin >> test;
    forn(i, 1, test)solve();
    //    while (cin >> n, n)solve();
    //    while (cin >> test)solve();
    // clock_t end = clock();
    // cerr << "time = " << double(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
}

\[单个\ test\ 时间复杂度为:\ O(\log^2{V_{max}})),第二支\ \log 准确为\ \log{lcm_{max}} \]

标签:Beautiful,typedef,include,int,题解,numbers,max,lcm,define
From: https://www.cnblogs.com/Athanasy/p/18017250

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