CT03 Contest#10 equation 大力打表+讨论

好久没做这么爽的打表题了!!

当然,这个讨论要人命。

代码:10KB讨论 + 3KB 表

注:附有打表代码

题意

\(a^d+b^d=c^e\) 的解数。\(c^e\le n\le 10^{18}\),要求 \(e\ge 3,d\ge p\)\(p,n\) 给定。

做法

注:一个快一点的暴力

假设已知 \(c^e\),可以枚举一个 \(a\),并设一个 \(b\),初始等于 \(\sqrt[d]{c^e}\)。随着 \(a\) 的增加,单调的减少这个 \(b\) 即可。这样复杂度是不带 \(\log\) 的。

以下说跑的暴力,以及打表程序,都是这个写法

考虑枚举 \(e\)。由于 \(e\ge 3\),这个 \(c\) 就只有最多1e6种了。

再枚举 \(d\)。讨论:

若 d=1

答案是 \((c^e-1)/2\),显然

若 d=2

用HAOI那个圆上的整点那个题的结论,分解质因数做,就行

先把1e6以内的数的最小质因子筛出来,然后每次分解就是 \(\log\) 的了。

若 d=3

如果 \(e=3\),由费大,无解

如果 \(e=4\),脑袋一想,好像解不多。搞一个打表程序一算,诶,只有 600 个解不到。打表!(打表程序注意常数优化,我的跑了5~10min左右)

如果 \(e=5\),脑袋一想,好像解也不多(有了刚才的经验)。于是继续打表

如果 \(e=6\),由费大,无解

其实如果 \(e\mod d=0\),就一定无解,因为我们可以把 \(e\) 次方看成是先求 \(e/d\) 次方,再求 \(d\) 次方;这样两边都是 \(d\) 次方,就肯定无解

如果 \(e=7\),继续打表,这个表小到可以直接用 or 语句来判。\(e=8\) 同理。

由上结论,\(e=9,12,15...\) 均无解。

如果 \(e=11,13,14,16\),易发现,只有一个解。随便写几个if搞搞也行

对于更大的 \(e\),跑暴力的复杂度就小的可怜了。\(O(1e18^{1/17})\le 11\),再乘 \(1e6\) 也不是问题

注:其实也有点慢,所以后来我代码里增加了对 \(e=3\) 的特殊待遇,使得它后来跑的飞快

若 d=4

如果 \(e=3\) ,只有五个解,拿 or 语句判一下

如果 \(e=4,8.12...\), 无解

如果 \(e=5\),打表 —— 后来才发现这个表大小只有 \(21\)

如果 \(e=6\),无解 (搜出来)

剩下暴力,复杂度:

\[\sum\limits_{i^4\le n} \sqrt[7]{i^4}\le \int_{1}^{\sqrt[4]{n}} i^{\frac{4}{7}}=\frac{7}{11}\sqrt[4]{n}^{\frac{11}{7}}=\frac{7}{11}n^{\frac{11}{28}} \]

毛估估,7e6左右。实际上常数更小。

其实我们可以得到一个比较general的式子,对于d,e,复杂度是

\(\dfrac{e}{d+e}\times n^\frac{d+e}{d\times e}\)

若 d=5

如果 \(e=3\),同样打表

如果 \(e=4\),搜一下发现无解

如果 \(e=5,10,15...\),无解

如果 \(e=6\),一看只有 \(3\) 个解,判一下即可

剩下暴力。

复杂度是 \(\dfrac{7}{12}\times n^{\frac{12}{35}}\),更小

注意到这个东西随着 \(d\) 的增大是单减的

若 d=6

就像上面的一样,要打表就打表,复杂度够了就暴力,一直搞到8,9左右

...

若d>=10

直接暴力,飞快

注意点

打表程序:要用一下上面那个小trick

注意double的精度(如果用pow开根),或者手写二分开根

注意不要爆long long

(我是因为这两条,考场只有90)

考场调这种题,要冷静,合理分配时间

实现

打表

co↑co↓

主程序

co↑co↓

posted @ 2021-07-20 23:41  Flandre-Zhu  阅读(46)  评论(0编辑  收藏  举报