AtCoder Regular Contest 141 - ARC 141 D - Non-divisible Set の解法です.解説ACです.
問題概要
$1 \leq M \leq N \leq 2M$ であるような整数$N, M$ と, 整数の集合 $S = \{ A_1, \ldots, A_N \}$ が与えられる. ここで,$1 \leq A_1 < \cdots < A_N \leq 2M$ である. 各 $i = 1, 2, \ldots, N$ に対して,$A_i$を含む要素数$M$の$S$の部分集合$T$で, 任意の$a, b \in T$ ($a \neq b$) に対して $b$ が $a$ の倍数でないものが存在するかどうか,判定せよ.
制約: $M \leq 3\times 10^5$
解法
公式解説 そのままです.
$S$ の要素を,$M$ 個のグループ $G_1, \ldots, G_M$ に分ける: $x \in S$ に対して $x = 2^k y, \quad y = 2j - 1$ と書いたときに,$x$ は $G_j$ に属することとする. $1 \leq j \leq M$ となることに注意.
題意を満たす部分集合としては,各グループから要素を1つずつ選んでこなければならない. 同じグループに属する2つの数は倍数の関係にあり,グループは全部で$M$個だからである. さらに,$j < i$ のときに, $2^k(2j - 1) \in G_j$ と $2^l(2i - 1) \in G_i$ が同時にに部分集合に属することができる条件は, $2i - 1$ が $2j - 1$ の倍数でないか,$k > l$ となることである.
そこで,各グループ$G_j$で,使える最小の値 $L[j]$ と最大の値 $U[j]$ を,次のように定義する.
$$ L[j] = \begin{cases} \min G_j & 3(2j - 1) \geq 2M \text{の時} \\ \min \{ 2^k(2j - 1) \in G_j \mid k > k_0 \} & \text{ow} \\ \end{cases} $$
$$ U[j] = \begin{cases} \max G_j & j = 1 \text{の時} \\ \max \{ 2^k(2j - 1) \in G_j \mid k < k_1 \} & \text{ow} \\ \end{cases} $$
ここに,$k_0 := \max \{ L[i] \mid j < i < M, \quad 2i - 1 は 2j - 1 の倍数 \}$, $k_1 := \min \{ U[i] \mid 1 \leq i < j, \quad 2i - 1 は 2j - 1 の約数 \}$.
$2^k(2j - 1) \in G_j$ を含む部分集合が存在する条件は,$L[j] \leq k \leq U[j]$ となることである.