ABC084のD問題を全列挙のごり押しで解いてみた！！！

はじめに

AtCoderをやっている現役中学生のwhile-true-ifです。

今回はABC084のD問題を解いていきたいと思います。

ABC084のD問題

問題文

「$N$も$(N+1)÷2$も素数」を満たす奇数 $N$ を$2017$に似た数 とします。
$Q$ 個のクエリが与えられます。
クエリ $i(1≦i≦Q)$ では奇数 $l_i ,r_i $が与えられるので、$l i ≦x≦r i$ かつ $2017$に似た数 となる奇数 $x$ の個数を求めてください。

制約

• $1≦Q≦10^5$
• $1≦l_i≦r_i≦10^5$
• $l_i ,r_i$​ は奇数
• 入力は全て整数

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。
$Q$
$l_1\ r_1$
$:$
$l_q\ r_q$

出力

$i$ 行目$(1≦i≦Q)$に、クエリ$i$の答えが$x$個の時、$x$を出力せよ。

※入出力例はかつあいします。

解法

ACコード(ごり押し)

結論から先に書きます。

import bisect

a=[3, 5, 13, 37, 61, 73, 157, 193, 277, 313, 397, 421, 457, 541, 613, 661, 673, 733, 757, 877, 997, 1093, 1153, 1201, 1213, 1237, 1321, 1381, 1453, 1621, 1657, 1753, 1873, 1933, 1993, 2017, 2137, 2341, 2473, 2557, 2593, 2797, 2857, 2917, 3061, 3217, 3253, 3313, 3517, 3733, 4021, 4057, 4177, 4261, 4273, 4357, 4441, 4561, 4621, 4933, 5077, 5101, 5113, 5233, 5413, 5437, 5581, 5701, 6037, 6073, 6121, 6133, 6217, 6337, 6361, 6373, 6637, 6661, 6781, 6997, 7057, 7213, 7393, 7417, 7477, 7537, 7753, 7933, 8053, 8101, 8221, 8317, 8353, 8461, 8521, 8677, 8713, 8893, 9013, 9133, 9181, 9241, 9277, 9601, 9661, 9721, 9817, 9901, 9973, 10333, 10357, 10453, 10837, 10861, 10957, 11113, 11161, 11317, 11497, 11677, 11701, 12073, 12157, 12241, 12301, 12421, 12433, 12457, 12541, 12553, 12601, 12721, 12757, 12841, 12853, 13093, 13381, 13417, 13681, 13921, 13933, 14437, 14593, 14737, 14821, 15013, 15073, 15121, 15241, 15277, 15361, 15373, 15733, 15901, 16033, 16333, 16381, 16417, 16573, 16633, 16657, 16921, 17041, 17053, 17077, 17257, 17293, 17377, 17881, 18013, 18097, 18133, 18181, 18217, 18253, 18301, 18313, 18397, 18481, 18553, 18637, 18793, 19237, 19441, 19477, 19717, 19801, 19813, 19861, 20353, 20533, 20641, 20857, 21001, 21061, 21193, 21277, 21313, 21577, 21661, 21673, 21817, 22093, 22501, 22573, 22621, 22993, 23053, 23173, 23557, 23677, 23773, 23917, 24097, 24421, 24481, 24781, 24841, 25033, 25153, 25237, 25561, 25657, 25933, 26017, 26293, 26317, 26437, 26497, 26821, 26833, 26881, 26953, 27073, 27253, 27337, 27361, 27457, 27997, 28057, 28297, 28393, 28813, 28837, 28921, 29101, 29473, 29641, 30181, 30241, 30517, 30553, 30577, 30637, 30661, 30697, 30781, 30853, 31081, 31237, 31321, 31333, 31357, 31477, 31573, 31873, 31981, 32173, 32377, 32497, 32533, 32833, 33037, 33301, 33457, 33493, 33757, 33961, 34057, 34213, 34273, 34381, 34513, 34897, 34981, 35317, 35521, 35677, 35977, 36097, 36241, 36433, 36457, 36793, 36877, 36901, 36913, 37273, 37321, 37357, 37573, 37717, 37957, 38281, 38461, 38833, 38953, 38977, 39217, 39373, 39397, 39733, 40093, 40177, 40213, 40693, 40813, 41017, 41221, 41281, 41413, 41617, 41893, 42061, 42337, 42373, 42793, 42961, 43117, 43177, 43201, 43321, 43573, 43597, 43633, 43717, 44053, 44101, 44221, 44257, 44293, 44893, 45061, 45337, 45433, 45481, 45553, 45613, 45841, 46021, 46141, 46261, 46861, 46993, 47017, 47161, 47353, 47521, 47533, 47653, 47713, 47737, 47797, 47857, 48121, 48193, 48337, 48673, 48757, 48781, 49033, 49261, 49393, 49417, 49597, 49681, 49957, 50221, 50341, 50377, 50821, 50893, 51157, 51217, 51241, 51481, 51517, 51637, 52057, 52081, 52237, 52321, 52453, 52501, 52813, 52861, 52957, 53077, 53113, 53281, 53401, 53917, 54121, 54133, 54181, 54217, 54421, 54517, 54541, 54673, 54721, 54973, 55057, 55381, 55501, 55633, 55837, 55921, 55933, 56053, 56101, 56113, 56197, 56401, 56437, 56701, 56773, 56821, 56857, 56893, 57073, 57097, 57193, 57241, 57373, 57457, 57853, 58153, 58417, 58441, 58537, 58573, 58693, 59053, 59197, 59221, 59281, 59341, 59833, 60217, 60337, 60373, 60637, 60733, 60937, 61057, 61153, 61261, 61297, 61561, 61657, 61681, 61717, 61861, 62137, 62473, 62497, 62533, 62653, 62773, 63313, 63397, 63541, 63697, 63781, 63913, 64153, 64237, 64381, 64513, 64717, 65173, 65293, 65413, 65437, 65497, 65557, 65677, 65881, 66301, 66361, 66601, 66697, 66853, 66973, 67057, 67153, 67273, 67477, 67537, 67741, 67777, 67933, 67993, 68113, 68281, 68521, 68737, 69001, 69073, 69457, 69493, 69697, 69877, 70117, 70177, 70297, 70501, 70621, 70921, 70981, 71233, 71341, 71353, 71593, 71821, 72073, 72481, 72613, 72901, 72937, 73141, 73417, 73477, 73561, 73693, 74077, 74317, 74377, 74713, 75013, 75133, 75181, 75721, 75793, 75913, 76333, 76561, 76597, 76753, 77137, 77641, 78157, 78193, 78277, 78877, 78901, 79333, 79357, 79537, 79657, 79693, 79801, 79873, 80077, 80173, 80221, 80473, 80701, 80713, 80917, 81013, 81181, 81517, 81637, 81853, 82021, 82153, 82261, 82561, 82981, 83077, 83221, 83233, 83437, 83617, 83701, 83773, 84121, 84313, 84673, 84697, 84793, 84913, 85297, 85333, 85453, 85717, 85933, 86353, 86413, 87181, 87253, 87337, 87421, 87433, 87517, 87553, 87973, 88117, 88177, 88237, 88261, 88513, 88741, 88897, 88993, 89293, 89833, 89917, 90121, 91081, 91381, 91393, 91513, 91957, 92041, 92557, 92761, 92821, 92893, 92941, 93097, 93133, 93493, 93637, 93913, 94033, 94117, 94273, 94321, 94441, 94573, 94777, 94837, 94993, 95257, 95317, 95401, 95581, 95617, 95713, 95737, 96097, 96157, 96181, 96493, 96517, 96973, 97081, 97177, 97501, 97561, 97777, 97813, 98017, 98737, 98953, 99277, 99577, 99661, 99877]
b=set(a)
q=int(input())
for i in range(q):
  c=0
  n,m=map(int,input().split())
  n=bisect.bisect_left(a,n)
  m=bisect.bisect_right(a,m)
  print(m-n+c)

解説

1. 最初の一行目のbisectというのはここのページで詳しく解説されています。配列を二分探索するものです
2. その次の行はaというlistに「2017に似た数」をすべて列挙したものです。(この解法はおすすめしません。)
3. b=set(a)はaのlist型をset型に直したものをbという変数に代入しています
4. q=int(input())は見てわかるとおり、入力のうけとりです
5. その次はfor文で以下のような作業を繰り返しています
   1. c=0はcという変数に0を代入します
   2. n,m=map(int,input().split())はnとmという変数に入力を代入します
   3. n=bisect.bisect_left(a,n)はnという変数がaに入る場所を二分探索で検索します
   4. m=bisect.bisect_right(a,m)はmという変数がaに入る場所を二分探索で検索します
   5. print(m-n+c)はm-n+cを出力します

このようなことをすると、ACをとることができます。

全列挙の方法

コード

def sieve_of_eratosthenes(n):
    primes = []
    sieve = [True] * (n+1)
    for p in range(2, n+1):
        if sieve[p]:
            primes.append(p)
            for i in range(p*p, n+1, p):
                sieve[i] = False
    return primes
a=sieve_of_eratosthenes(100000)
#すべて素数になる。
a.pop(0)
b=set(a)
d=[]
for i in range(len(a)):
    c=(a[i]+1)//2
    if (c in b) or (c==2):
        d.append(a[i])
#2017に似た数だけになる。
print(d)

せつめい

まず、$1≦l_i≦r_i≦10^5$という制約から、$3$から$100,000$までをlistにぶち込みます。$1$は素数ではないため、listにぶち込まなくていいです。

その次にエラトステネスのふるいをかけます。(エラトステネスの篩はChatGPT参考)

$2$は「2017に似た数」ではないため削除します。消さないと少し都合がわるいかもしれない。

さらに、残ったものを「$N$も$(N+1)÷2$も素数」であるかを調べます。

おわりに

いざとなれば全列挙することも大切です。

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