解法

概要

次のような観察をする。

  • $P \lt n$ なら $a_n = P$
  • $\frac{P}{2} \lt n \le P \le n$ なら $a_n = P - 1, P - 2, \dots, 0$
  • $\frac{P}{3} \lt n \le P \le \frac{P}{2}$ なら $a_n = P - 2, P - 4, \dots, 0$ あるいは $a_n = P - 1, P - 3, \dots, 1$
  • $\vdots$

大きい部分はこれにより等差数列で、小さい部分は愚直にやる。 その境界を$K$として $O(K + Q \cdot \frac{P}{K})$ であり、$K = \sqrt{PQ}$ のときの $O(\sqrt{PQ})$ が最適。

メモ

想定解は上側も累積和して$O(\sqrt{P} + Q)$とかしこい

実装

#include <bits/stdc++.h>
#define REP(i, n) for (int i = 0; (i) < (int)(n); ++ (i))
#define REP3(i, m, n) for (int i = (m); (i) < (int)(n); ++ (i))
using ll = long long;
using namespace std;

int main() {
    int p, q; cin >> p >> q;

    constexpr int K = 1000000;
    vector<ll> small(K);
    small[0] = 0;
    small[1] = 0;
    REP3 (i, 1, K - 1) {
        small[i + 1] = small[i] + (p % i);
    }
    auto solve1 = [&](int r) {
        ll large = 0;
        if (p + 1 < r) {
            large += p * (r - p - 1ll);
            r = p + 1;
        }
        for (int k = 1; r >= small.size(); ++ k) {
            int l = p / k + 1;
            if (r <= l) continue;
            ll a1 = p % l;
            ll a2 = p % (l + 1);
            ll d = a2 - a1;
            ll an = a1 + (r - l - 1) * d;
            large += (r - l) * (a1 + an) / 2;
            r = l;
        }
        return small[r] + large;
    };

    REP (i, q) {
        int l, r; cin >> l >> r;
        ll answer = solve1(r + 1) - solve1(l);
        cout << answer << endl;
    }
    return 0;
}