智乃与无意义的题目——树状数组
智乃与无意义的题目
https://ac.nowcoder.com/acm/contest/5403/G
题目描述
中心思想
线段树or树状数组
由于一些不可说的原因(菜),所以先写树状数组的解法。
初步分析
1、如何查询
求数n因数的个数,有公式f(n)=(2^k1 + 1)(3^k2 + 1)(5^k3 + 1)(7^k4 + 1)··· 其中,n=2^k1 * 3^k2 * 5^k3```
因此,对n先进行质因数分解,然后代入公式即可。而本题目中ai 10,故其质因数只有2,3,5,7四种情况。
举个栗子:
设ai =(2^k[i][1] + 1)(3^k[i][2] + 1)(5^k[i][3] + 1)(7^k[i][4] + 1) ,
则a1 * a2 * a3 * ···=[2^(k[1][1]+k[2][1]+k[3][1]+···)] * [3^(k[1][2]+k[2][2]+k[3][2]+···)] * [5^(k[1][3]+k[2][3]+k[3][3]+···)] * [7^(k[1][4]+k[2][4]+k[3][4]+···)]
2、如何求al到ar乘积的质因数分解个数
由于需要求k[l][j]~k[r][j]的序列和,且数组a可以通过操作1不断更新,因此考虑采用树状数组的方式存储。
题目思路
首先对数组进行定义:
//n为所输入的元素数,a[MAXN]保存输入的元素 int n,a[MAXN]; //factor[]保存可能出现的质因数 int factor[]={2,3,5,7}; //对于a[i],将其各质因数个数存入factor_num[i][5]中 ll factor_num[MAXN][5]; //以factor_num[i][5]为基础数组,建立树状数组factor_tree[10][i] ll factor_tree[10][MAXN]={0};
【树状数组维护】
//求x二进制形式末尾0的个数 ll lowbit(ll x) { return x&(-x); } //更新操作 void update(int x,int j,int tot,int c)//输入操作时c=1,更改操作时c=-1 { while(j<=n) { factor_tree[x][j]+=(c*tot); j+=lowbit(j);//寻找下一个包含被更改元素的树节点 } } //通过对factor_tree[x][j]操作求factor_num[j][x]前缀和 ll getsum(int x,int j) { ll ans=0; while(j>0) { ans=ans+factor_tree[x][j]; j-=lowbit(j);//寻找下一个需要被加的树节点 } return ans; }
这一部分代码是在基本的树状数组基础上改编的,可以参考以下两篇博客学习:
https://www.cnblogs.com/findview/archive/2019/08/01/11281628.html
https://www.cnblogs.com/xenny/p/9739600.html
这两位大佬已经讲得十分详细了,这里不再赘述。
【主函数】
int main() { int q; scanf("%d%d",&n,&q); //输入a[]数组 for(int i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&a[i]); //输入a[i]时即对其进行质因数分解处理,利用update函数建立树状数组 for(int j=0;j<4;j++) { ll tot=0; while(a[i]%factor[j]==0) { tot++; a[i]/=factor[j]; } factor_num[i][j]=tot; update(factor[j],i,tot,1); } } //输入操作 while(q--) { ll list,r,l; scanf("%lld%lld%lld",&list,&r,&l); //若是操作1,先从原树状数组中删去与被改变元素相关的部分, //再将与新加入的元素相关的部分加入树状数组 if(list==1) { for(int i=0;i<4;i++) { update(factor[i],r,factor_num[r][i],(-1)); } for(int i=0;i<4;i++) { ll tot=0; while(l%factor[i]==0) { tot++; l/=factor[i]; } factor_num[r][i]=tot; update(factor[i],r,tot,1); } } //若是操作2,直接根据公式求和输出 else if(list==2) { ll ans=1; for(int i=0;i<4;i++) { ans=(ans*(getsum(factor[i],l)-getsum(factor[i],r-1)+1))%MOD; } printf("%lld\n",ans); } } return 0; }
总结
树状数组是求前缀和的方法,它比线段树的实现更加简单。树状数组的重点在于理解其与基础数组的关系。我们可以理解为,树状数组的每一个节点是对几个基础数组节点的覆盖。本题目中,基础数组是factor_num[][],树状数组是factor_tree[][]。