【bzoj1041】[HAOI2008]圆上的整点

2014年1月27日6,7883

Description

求一个给定的圆(x^2+y^2=r^2),在圆周上有多少个点的坐标是整数。

Input

r

Output

整点个数

Sample Input

4

Sample Output

4

HINT

n<=2000 000 000

题解

以下来自http://blog.csdn.net/csyzcyj/article/details/10044629

【分析】:

样例图示:

首先,最暴力的算法显而易见:枚举x轴上的每个点,带入圆的方程,检查是否算出的值是否为整点,这样的枚举量为2*N,显然过不了全点。

然后想数学方法。

有了上面的推理,那么实现的方法为:

枚举d∈[1,sqrt(2R)],然后根据上述推理可知:必先判d是否为2R的一约数。

此时d为2R的约数有两种情况:d=d或d=2R/d。

第一种情况:d=2R/d。枚举a∈[1,sqrt(2R/2d)] <由2*a*a < 2*R/d转变来>,算出对应的b=sqrt(2R/d-a^2),检查是否此时的A,B满足:A≠B且A,B互质 <根据上面的推理可知必需满足此条件>,若是就将答案加1

第二种情况:d=d。枚举a∈[1,sqrt(d/2)] <由2*a*a < d转变来>,算出对应的b=sqrt(d-a^2),检查是否此时的A,B满足:A≠B且A,B互质 <根据上面的推理可知必需满足此条件>,若是就将答案加1

因为这样只算出了第一象限的情况<上面枚举时均是从1开始枚举>,根据圆的对称性,其他象限的整点数与第一象限中的整点数相同,最后,在象限轴上的4个整点未算,加上即可,那么最后答案为ans=4*第一象限整点数+4

【时间复杂度分析】:

枚举d:O(sqrt(2R)),然后两次枚举a:O(sqrt(d/2))+O(sqrt(R/d)),求最大公约数:O(logN)