容斥原理

Posted by xzt on April 28, 2019

定义

在计数时,必须注意没有重复,没有遗漏

为了使重叠部分不被重复计算,人们研究出一种新的计数方法

这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复

这种计数的方法称为容斥原理

想必大家都不想读这么多字,而且读了还不一定懂

所以我们用维恩图来看一下:

TIM图片20190409201712.png

简单明了,其实容斥原理就是小学学的重叠问题

公式

在百度百科中所展现的式子是这样的

TIM图片20190409201730.png

而对于像我这样的初学者来看无疑是“天书”

所以我总结了一个式子

TIM图片20190409201742.png

公式含义

如图,当我们减去两两相交的部分时,三个部分都重合的那个被减去了三次

因此需要加上一次

其实容斥也就这么多了

作为Oier,我们还要会敲代码

模板题 HDU Eddy’s爱好

AC代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
int prime[18]= {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59};
LL res, n;
int a[5];
void dfs(int cur, int num, int cnt, LL sum) { // 从素数表cur位置开始,当前一共num个,需要cnt个,当前素数乘积为sum
	if (num == cnt) {
		LL temp = (LL) pow(n + 0.5, 1.0 / sum);
		if (temp > 1) res += temp - 1; // 减去1的情况
		return;
	}
	for (int i = cur; i < 17; i++) {
		if (sum * prime[i] < 60) dfs(i + 1, num + 1, cnt, sum * prime[i]);//如果素数没到60,则这个素数可以取
		else dfs(i + 1, num, cnt, sum);// 否则跳过该数
	}
}
int main() {
	while (scanf("%d", &n) != EOF) {
		LL sum = 0;
		for (int i = 1; i <= 3; i++) {
			res = 0;
			dfs(0, 0, i, 1);
			if (i & 1) sum += res;
			else sum -= res;
		}
		printf("%d\n", sum + 1);
	}
	return 0;
}