2440: [中山市选2011]完全平方数(二分+容斥原理)

Description

小 X 自幼就很喜欢数。但奇怪的是,他十分讨厌完全平方数。他觉得这些
数看起来很令人难受。由此,他也讨厌所有是完全平方数的正整数倍的数。然而
这丝毫不影响他对其他数的热爱。
这天是小X的生日,小 W 想送一个数给他作为生日礼物。当然他不能送一
个小X讨厌的数。他列出了所有小X不讨厌的数,然后选取了第 K个数送给了
小X。小X很开心地收下了。
然而现在小 W 却记不起送给小X的是哪个数了。你能帮他一下吗?

Input

包含多组测试数据。文件第一行有一个整数 T,表示测试
数据的组数。
第2 至第T+1 行每行有一个整数Ki,描述一组数据,含义如题目中所描述。 

Output

含T 行,分别对每组数据作出回答。第 i 行输出相应的
第Ki 个不是完全平方数的正整数倍的数。

Sample Input

4
1
13
100
1234567

Sample Output

1
19
163
2030745

HINT

对于 100%的数据有 1 ≤ Ki ≤ 10^9

,    T ≤ 50

  这个题我们可以二分这个东西的区间,对于这个区间的数我们怎么算出这个区间的所有的非平方数,我们可以根据容斥原理怎么容斥原理这个是一个关键的地方,我们可以做的就是先算出这个区间的所有的素数,OK这个我们是可以做到的,然后我们能做的是就是利用一个小小的除法操作,假设我们找的的平方数是4   这个区间的长度就是[1,20]我们就是用20/4,我们就能得到这个东西,但是现在有一个问题,就是会有重的地方,我们想一下4,和9共有的是36,相当于我们把36这个东西加了俩次,怎么去掉,这个就是关键了,然后写成数学味比较强的公式就是 

                                      
但是我们冷静一下发现这个问题这样子做会超时的,所以我们肯定不能直接用容斥原理的来做啊。。。。我们现在考虑的就是莫比乌斯函数的应用了,我们发现这个东西就是一个莫比乌斯函数的一个应用,好像就是这样子。。。。。。。
//先分析一下时间复杂度,
#include<bits/stdc++.h>
#define INF 2222222222
using namespace std;
const int N=1e6+8;
int vis[N+9],prime[N+9];
int mu[N+9];
int cnt,k; long long ans;
void inist()
{
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    mu[1]=1;
    cnt=0;
    for(int i=2;i<N;i++)
    {
        if(!vis[i])
        {
            prime[cnt++]=i;
            mu[i]=-1;
        }
        for(int j=0;j<cnt&&i*prime[j]<N;j++)
        {
            vis[i*prime[j]]=1;
            if(i%prime[j]) mu[i*prime[j]]=-mu[i];
            else
            {
                mu[i*prime[j]]=0;
                break;
            }
        }
    }
}
int vaild(long long mid)
{
    ans=0;
    int temp=sqrt(mid+0.5);
    for(long long i=1;i<=temp;i++)
    {
        ans+=mu[i]*(mid/(i*i));
    }
    if(ans>=k) return 1;
    return 0;
}
int main()
{
    inist();
    int t;
    cin>>t;
    while(t--)
    {
        cin>>k;
        if(k==0)
        {
            cout<<0<<endl;
            continue;
        }
        if(k==1)
        {
            cout<<1<<endl;
           continue;
        }
        long long l=0,r=INF;
        while(r-l>1)
        {
            long long mid=(r+l)/2;
            if(vaild(mid)) r=mid;
            else l=mid;
        }
        cout<<r<<endl;
    }
}
不知道为什么把右边界换成10*k不对,感觉应该是差不多的啊,我的意思就是在1-10*k中一定有k个非平方数。
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/Heilce/p/6419538.html