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
求 \(a^d+b^d=c^e\) 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:
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