P13036 [GCJ 2021 #2] Matrygons

题目描述

[套娃](https://en.wikipedia.org/wiki/Matryoshka_doll)是一种起源于一个多世纪前俄罗斯的玩偶。它们的显著特征是由一组大小各异的玩偶组成,较小的玩偶可以完美地嵌套在较大的玩偶内部。 在本问题中,我们研究**套娃多边形**,这是一组遵循类似嵌套规则的正则凸多边形。一个套娃多边形由一组面积为正的正则凸多边形 $p_1, p_2, \ldots, p_k$ 组成,且满足对于所有 $i$,$p_{i+1}$ 的顶点是 $p_i$ 顶点的**真子集**(即 $p_{i+1}$ 的边数严格少于 $p_i$)。 例如,下图展示了两个套娃多边形。第一个包含 3 个正则凸多边形:一个正二十四边形(24 条边)、一个正六边形(6 条边)和一个等边三角形(3 条边)。第二个包含 2 个正则凸多边形:一个正二十二边形(22 条边)和一个正十一边形(11 条边)。这两个套娃多边形的总边数均为 33。 ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/3kcm72a3.png) ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/pf69u83n.png) 给定总边数 $\mathbf{N}$,计算在总边数恰好为 $\mathbf{N}$ 的套娃多边形中,最多可以包含多少个多边形。

输入格式

输入第一行包含测试用例数量 $\mathbf{T}$。随后 $\mathbf{T}$ 行,每行一个整数 $\mathbf{N}$,表示目标总边数。

输出格式

对于每个测试用例,输出一行 `Case #x: y`,其中 $x$ 为测试用例编号(从 1 开始),$y$ 为满足条件的套娃多边形中最多包含的多边形数量。

说明/提示

**样例解释** 问题描述中的第一个套娃多边形是样例 #1 的最优解。 在样例 #2 中,我们可以将一个正五边形(5 条边)嵌套在正十边形(10 条边)内,得到包含 2 个多边形的套娃多边形。 在样例 #3 中,无法创建包含多个正则多边形的套娃多边形,因此唯一选择是使用单个正四十一边形(41 条边)。 **限制条件** - $1 \leq \mathbf{T} \leq 100$。 **测试集 1(7 分,可见判定)** - 时间限制:20 秒。 - $3 \leq \mathbf{N} \leq 1000$。 **测试集 2(13 分,可见判定)** - 时间限制:40 秒。 - $3 \leq \mathbf{N} \leq 10^6$。 翻译由 DeepSeek V3 完成