##[$CNTPRIME$ - $Counting$ $Primes$](https://www.spoj.com/problems/CNTPRIME/) ### 题目描述 给定初始序列 $A$,然后对原序列有以下操作: - 操作 $1$:`0 l r v` 将区间$[l,r]$ 全赋值为$v$。 - 操作 $2$:`1 l r` 查询区间$[l,r]$ 的质数个数。 **注意:多组测试和特殊的输出。** ### 题目分析: 就是一道板子题,首先我们先用欧拉筛筛出值域 $[2,10^6]$内的素数并开桶打标记(实际上一个欧拉筛就行了)。 此时,线段树维护的是当前区间内质数的个数,我们可以将操作 $1$ 变成如下操作: - 若 $v$ 属于质数,则将区间 $[l,r]$ 内的数全赋值成 $1$。 - 若 $v$ 不属于质数,则将区间 $[l,r]$ 内的数全赋值成 $0$。 那么,操作 $2$ 此时显然就变成了一个区间求和。 时间复杂度,$O(nlgn)$。 #### 线段树解法 ```cpp {.line-numbers} // 编译器选择GCC C++14 #include using namespace std; // 欧拉筛 const int N = 1e6 + 10; int primes[N], cnt; // primes[]存储所有素数 bool st[N]; // st[x]存储x是否被筛掉 void get_primes(int n) { for (int i = 2; i <= n; i++) { if (!st[i]) primes[cnt++] = i; for (int j = 0; primes[j] * i <= n; j++) { st[primes[j] * i] = true; if (i % primes[j] == 0) break; } } } int a[N]; // 线段树 #define ls (u << 1) #define rs (u << 1 | 1) #define mid ((l + r) >> 1) struct Node { int l, r, len; // 区间范围 int sum; // 区间和 int tag; // 懒标记 } tr[N << 2]; void pushup(int u) { tr[u].sum = tr[ls].sum + tr[rs].sum; } void build(int u, int l, int r) { tr[u].l = l, tr[u].r = r, tr[u].len = r - l + 1; tr[u].tag = -1; // 多组测试数据,需要清零 if (l == r) { tr[u].sum = !st[a[l]]; // 如果a[l]是质数,那么!st[a[l]]==1,则单节点的tr[u].sum=1.否则为0 return; } build(ls, l, mid), build(rs, mid + 1, r); pushup(u); } // 修改u节点的懒标记和统计信息 void update(int u, int v) { tr[u].tag = v; if (tr[u].tag == 1) tr[u].sum = tr[u].len; if (tr[u].tag == 0) tr[u].sum = 0; } void pushdown(int u) { if (~tr[u].tag) { // 向左儿子传递 update(ls, tr[u].tag); // 向左儿子传递 update(rs, tr[u].tag); // 终于完成向左右儿子传递懒标记的任务,将自己的懒标记清除 tr[u].tag = -1; } } void modify(int u, int L, int R, int v) { if (tr[u].tag == v) return; // 剪枝 int l = tr[u].l, r = tr[u].r; if (l > R || r < L) return; if (l >= L && r <= R) { if (v == 0) { tr[u].sum = 0; tr[u].tag = 0; return; } if (v == 1) { tr[u].sum = tr[u].len; tr[u].tag = 1; return; } } pushdown(u); modify(ls, L, R, v), modify(rs, L, R, v); pushup(u); } int query(int u, int L, int R) { int l = tr[u].l, r = tr[u].r; if (l > R || r < L) return 0; if (tr[u].sum == 0) return 0; // 剪枝,优化 if (l >= L && r <= R) return tr[u].sum; pushdown(u); return query(ls, L, R) + query(rs, L, R); } /* Case 1: 1 4 */ int main() { #ifndef ONLINE_JUDGE freopen("SP13015.in", "r", stdin); #endif // 加快读入 ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0); // 欧拉筛,筛出1e6以内所有的质数 get_primes(1e6); int T; cin >> T; for (int x = 1; x <= T; x++) { cout << "Case " << x << ':' << endl; int n, q; cin >> n >> q; for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i]; // 构建线段树 build(1, 1, n); while (q--) { int op; cin >> op; if (op == 0) { // 全赋值为v int l, r, v; cin >> l >> r >> v; int tag; if (!st[v]) tag = 1; else tag = 0; modify(1, l, r, tag); // 如果v是质数,那么整个区间都设置为1.否则,全部设置为0 } if (op == 1) { // 查询质数个数 int l, r; cin >> l >> r; cout << query(1, l, r) << endl; } } } return 0; } ``` #### 柯朵莉树解法 ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; // 欧拉筛 const int N = 1e6 + 10; int primes[N], cnt; // primes[]存储所有素数 bool st[N]; // st[x]存储x是否被筛掉 void get_primes(int n) { for (int i = 2; i <= n; i++) { if (!st[i]) primes[cnt++] = i; for (int j = 0; primes[j] * i <= n; j++) { st[primes[j] * i] = true; if (i % primes[j] == 0) break; } } } // 柯朵莉树模板 struct Node { int l, r; // l和r表示这一段的起点和终点 mutable int v; // v表示这一段上所有元素相同的值是多少,注意关键字 mutable,使得set中结构体属性可修改 bool operator<(const Node &b) const { return l < b.l; // 规定按照每段的左端点排序 } }; set s; // 柯朵莉树的区间集合 // 分裂:[l,x-1],[x,r] set::iterator split(int x) { auto it = s.lower_bound({x}); if (it != s.end() && it->l == x) return it; // 一击命中 it--; // 没有找到就减1个继续找 if (it->r < x) return s.end(); // 真的没找到,返回s.end() int l = it->l, r = it->r, v = it->v; // 没有被返回,说明找到了,记录下来,防止后面删除时被破坏 s.erase(it); // 删除整个区间 s.insert({l, x - 1, v}); //[l,x-1]拆分 // insert函数返回pair,其中的first是新插入结点的迭代器 return s.insert({x, r, v}).first; //[x,r]拆分 } // 区间加 void add(int l, int r, int v) { // 必须先计算itr,后计算itl auto R = split(r + 1), L = split(l); for (auto it = L; it != R; it++) it->v += v; } // 区间赋值 void assign(int l, int r, int v) { auto R = split(r + 1), L = split(l); s.erase(L, R); // 删除旧区间 s.insert({l, r, v}); // 增加新区间 } int query(int l, int r) { int res = 0; auto R = split(r + 1), L = split(l); for (auto it = L; it != R; it++) { if (!st[it->v]) res += it->r - it->l + 1; } return res; } int t, n, q; /* Case 1: 1 4 */ int main() { #ifndef ONLINE_JUDGE freopen("SP13015.in", "r", stdin); #endif ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0); get_primes(1e6); cin >> t; for (int i = 1; i <= t; i++) { cout << "Case " << i << ':' << endl; cin >> n >> q; s.clear(); for (int j = 1, x; j <= n; j++) cin >> x, s.insert({j, j, x}); for (int j = 1, op, x, y, v; j <= q; j++) { cin >> op >> x >> y; if (!op) { cin >> v; assign(x, y, v); } else { cout << query(x, y) << endl; } } } return 0; } ```