显然 N×1N \times 1 的长方形必须平行于坐标轴摆放,否则连不出长度为 11 的边。

考虑将 N\sqrt{N} 提出一部分得到 PQP\sqrt{Q},此时长度为 Q\sqrt{Q} 的边必须存在于长方形内,这要求存在非负整数 XX 使得 Q=X2+1Q = X^2 + 1(特别地,X=0X = 0Q=1Q = 1,此时 N\sqrt{N} 是整数。

此时画出赵爽弦图,沿三角形的斜边取最小的格点直角三角形(然后可以两两配对形成 Q×1Q \times 1 的长方形),剩下的全部切成 1×11 \times 1 的小正方形,我们便完成了构造。

综上,「七巧板数」就是能表示为 P2(X2+1)P^2 (X^2 + 1) 的正整数,其中 PP 为正整数,XX 为非负整数。

注意到 XnX \le \sqrt{n},而单个 XX 下的「七巧板数」大约只有 nX\dfrac{\sqrt{n}}{X} 个,因此给定范围内的「七巧板数」大约只有 12nlnn\dfrac{1}{2} \sqrt{n} \ln n 个,可以直接枚举后做前缀和回答询问。

最终的时间复杂度为 O(nlog2n+qlogn)O(\sqrt{n} \log^2 n + q \log n),空间复杂度为 O(nlogn)O(\sqrt{n} \log n)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long a[2000012];
long long sum[2000012];
long long get(long long x, int s)
{
	int l = 0, r = s;
	while (l < r)
	{
		int mid = (l + r + 1) >> 1;
		if (a[mid] <= x) l = mid;
		if (a[mid] > x) r = mid - 1;
	}
	return sum[l];
}
int main()
{
	ios::sync_with_stdio(0);
	long long n, q, s = 0;
	cin >> n >> q;
	for (long long i = 0; i * i + 1 <= n; i++)
		for (long long j = 1; (i * i + 1) * (j * j) <= n; j++)
		{
			s++;
			a[s] = (i * i + 1) * (j * j);
		}
	sort(a + 1, a + s + 1);
	s = unique(a + 1, a + s + 1) - a - 1;
	for (int i = 1; i <= s; i++)
		sum[i] = sum[i - 1] + a[i];
	while (q--)
	{
		long long l, r;
		cin >> l >> r;
		cout << get(r, s) - get(l - 1, s) << '\n';
	}
	return 0;
}