关于数论分块里r=sum/(sum/l)的证明!
今天的模拟赛里T2要使用到数论分块,里面有一个重要的坎就是关于r=sum/(sum/l)的证明,网上关于这道题的题解里都没有关于这个的证明,那么我就来填补一下:
在以下的文章里,我都会使用lo(x)表示对x向下取整,同理up(x)表示对x向上取整;
我们要求左右区间的边界,那么我们就不妨设 取两个数 i 和 i‘ 使得lo(N/i')==lo(N/i)则,我们就可以证明
设 lo(N/i)=k;则有 k*i+p=N (p一定有 0<=p<i 成立) 设i’=i+d 则有 lo(N/i+d)=k;则有 k*(i+d)+p'=N;
所以 : p'=N-k*i-k*d ;
因为 p=N-k*i;
so p'=p-k*d;
because k*d=N-k*i-p'=p-p' also because 0<=p<=i
so k*d+p'=p -> d(max)=lo(p/k); (this can make each other !)
because i'=i+d(max)=i+lo(p/k)=i+lo((N%i)/(N/i));
-> i+lo((N-lo(N/i)*i)/lo(N/i));
->lo(i+lo((N-lo(N/i)*i)/lo(N/i)));
->lo((lo(N/i)*i)/lo(N/i)+((N-lo(N/i)*i)/lo(N/i)));
->lo(N/lo(N/i));
证明完毕!!(学校输入法真的难使,我也不想打英文的!)
更加帅气的证明:
设floor(x)表示小于等于x的最大整数,那么若有 floor(N/i)=floor(N/i') ,则i'的最大值为floor(N/floor(N/i));
证明:
我们设 floor(N/i)=k ,显然一定有整数p∈[0,i)满足 k*i+p=N ;
则 p=N-k*i ;
设 d=i-i';
若有整数p'满足 k=floor(N/(i+d)),N=k*(i+d)+p',
那么p'=(N-k*i)-k*d=p-k*d,即 k*d=p'-p;
又∵ p∈[0,i) ∴当d取得最大值dmax时 k*dmax+p'=p,dmax=floor(p/k);
i'=i+dmax
=i+floor(p/k)
=i+floor((N%i)/(N/i))
=i+floor((N-floor(N/i)*i)/floor(N/i))
=floor(i+floor((N-lo(N/i)*i)/floor(N/i)))
=floor((floor(N/i)*i)/floor(N/i)+((N-floor(N/i)*i)/floor(N/i)))
=floor(N/floor(N/i))
即 i'=floor(N/floor(N/i));
得证 。
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