AcWing 201. 可见的点(欧拉函数)

it2025-07-22  11

题目

在一个平面直角坐标系的第一象限内,如果一个点(x,y)与原点(0,0)的连线中没有通过其他任何点,则称该点在原点处是可见的。

例如,点(4,2)就是不可见的,因为它与原点的连线会通过点(2,1)。

部分可见点与原点的连线如下图所示:

编写一个程序,计算给定整数N的情况下,满足0≤x,y≤N的可见点(x,y)的数量(可见点不包括原点)。

输入格式 第一行包含整数C,表示共有C组测试数据。

每组测试数据占一行,包含一个整数N。

输出格式 每组测试数据的输出占据一行。

应包括:测试数据的编号(从1开始),该组测试数据对应的N以及可见点的数量。

同行数据之间用空格隔开。

数据范围 1≤N,C≤1000 输入样例: 4 2 4 5 231 输出样例: 1 2 5 2 4 13 3 5 21 4 231 32549

思路

题目要求的其实就是所有直线上第一个进过的点的数量,可以发现一条直线上第一个点的坐标x,y是互质的,所以就只要求有多少个互质的点即可,即对于每一个x,求一下有多少个y和他互质,又由于整个图是关于y=x对称的,所以就可以只求对于每一个x有多少个小于x的y和x互质,数量求和再乘以2即可

代码

#include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int N = 1010; int primes[N], cnt; bool st[N]; int phi[N]; void init(int n) { phi[1] = 1; for (int i = 2; i <= n; i ++ ) { if (!st[i]) { primes[cnt ++ ] = i; phi[i] = i - 1; } for (int j = 0; primes[j] * i <= n; j ++ ) { st[i * primes[j]] = true; if (i % primes[j] == 0) { phi[i * primes[j]] = phi[i] * primes[j]; break; } phi[i * primes[j]] = phi[i] * (primes[j] - 1); } } } int main() { init(N - 1); int n, m; cin >> m; for (int T = 1; T <= m; T ++ ) { cin >> n; int res = 1; for (int i = 1; i <= n; i ++ ) res += phi[i] * 2; cout << T << ' ' << n << ' ' << res << endl; } return 0; }
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