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HDU5812 Distance

数论 题解 OI

题意

给出一个空集合和三个操作。操作I向集合中插入元素X,操作D删除集合中的元素X,操作Q,查询集合中的所有元素与X的最小距离是多少?

定义最小距离为从x变为y只通过乘或者除素数所需要的最少操作次数。例如:,因为

分析

定义表示x的质因数个数,易知

由于,所以可以预处理出pfac。

对于每次查询,可以暴力枚举x的因数作为两数的GCD,(),然后再枚举这个GCD的倍数作为另外一个数,判断这个数在集合里面是否存在,再更新ans。

但是这样跑不过。考虑到不会超过20,聪明一些的做法是开一个数组cnt[i][j],表示当前集合中满足含有因数i,同时含有的除了i后质因数数量是j的数的数目,就可以在插入和删除时维护cnt数组,查询时对于x的每一个因数枚举j就完了。总时间复杂度

代码

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#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <set>
using namespace std;

const int MAXN = 200010;
const int MAXA = 1000010;
const int AMXA = 1000000;
const int INF = 0x3f3f3f3f;

int prime[MAXA];
int prime_cnt;
bool isntp[MAXA];
int pcnt[MAXA];


void count_factor() {
pcnt[1] = 0;
for(int i = 2;i<=AMXA;i++){
if(!isntp[i]){
prime[++prime_cnt] = i;
pcnt[i] = 1;
}
for(int j = 1;j<=prime_cnt && i*prime[j] <= AMXA;j++){
isntp[i*prime[j]] = true;
pcnt[i*prime[j]] = pcnt[i] + 1;
if(i % prime[j] == 0){
break;
}
}
}
}

set<int> s;
int c[MAXA][20];

void add(int x){
for(int i = 1;i*i <= x;i++){
if(x % i == 0){
c[i][pcnt[x/i]]++;
if(i*i != x){
c[x/i][pcnt[i]]++;
}
}
}
}

void del(int x){
for(int i = 1;i*i <= x;i++){
if(x % i == 0){
c[i][pcnt[x/i]]--;
if(i*i != x){
c[x/i][pcnt[i]]--;
}
}
}
}

int main(){
count_factor();
int q;
int T = 0;
while((cin >> q) && q > 0){
cout << "Case #" << ++T << ":" << endl;
s.clear();
memset(c,0,sizeof c);
for(int i = 1;i<=q;i++){
char opr[5];
int x;
scanf("%s%d",opr,&x);
switch(opr[0]){
case 'I':
if(s.count(x) == 0){
s.insert(x);
add(x);
}
break;
case 'D':
if(s.count(x) > 0){
s.erase(x);
del(x);
}
break;
case 'Q':
if(s.size() == 0){
cout << -1 << endl;
break;
}
int ans = INF;
for(int i = 1;i*i<=x;i++){
if(x % i == 0){
for(int j = 0;j<20;j++){
if(c[i][j] > 0){
ans = min(ans,pcnt[x/i] + j);
}
if(c[x/i][j] > 0){
ans = min(ans,pcnt[i] + j);
}
}
}
}
cout << ans << endl;
break;
}
}
}
}