P1029 最大公约数和最小公倍数问题
对应章节:一、C++ 语法基础 → (十五) STL:容器、迭代器与算法;五、数据结构与算法 → (五) 基础数论。
(一) 任务与输出目标
统计 gcd(P,Q)=x 且 lcm(P,Q)=y 的有序正整数对。
(二) 建模与推导
把 P、Q 都除以 x,写为 P=xa、Q=xb。于是 gcd(a,b)=1,并且 ab=y/x。先确认 y 能被 x 整除,再枚举 y/x 的因子 a,令 b=(y/x)/a;互质的因子对贡献两个顺序,a=b 时只贡献一个。这样避免直接枚举 P、Q 的二维组合。
(三) 手算与过程
x=3、y=60,商 20 的互质因子对为 (1,20)、(4,5),还原后共 4 个有序对。
(四) 带注释实现
#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
#define endl '\n'
using namespace std;
void solve() {
int x, y;
cin >> x >> y;
if (y % x != 0) {
cout << 0 << '\n';
return;
}
int product = y / x, answer = 0;
for (int a = 1; a * a <= product; ++a) {
if (product % a != 0)
continue;
int b = product / a;
if (gcd(a, b) == 1)
answer += (a == b ? 1 : 2); // 还原成 P、Q 时保留两种顺序。
}
cout << answer << '\n';
}
signed main() {
ios::sync_with_stdio(false); // 关闭同步,使用 cin 与 cout 完成输入输出。
cin.tie(0), cout.tie(0);
int T = 1; // 本题读入一组数据。
// cin >> T; // 题目给出测试组数时开启,并在 solve 中处理一组。
while (T--)
solve();
}(五) 复杂度
时间 \(O(\sqrt{y/x}\log(y/x))\),额外空间 \(O(1)\)。