C++ / ACM 自学笔记 · v5.0

P1029 最大公约数和最小公倍数问题

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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。

按具体数据展开的处理与返回过程

(四) 带注释实现

完整源文件

#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 \(O(1)\)。

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