小Z的袜子(hose)

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作为一个生活散漫的人，小Z每天早上都要耗费很久从一堆五颜六色的袜子中找出一双来穿。终于有一天，小Z再也无法忍受这恼人的找袜子过程，于是他决定听天由命……
具体来说，小Z把这N只袜子从1到N编号，然后从编号L到R(L 尽管小Z并不在意两只袜子是不是完整的一双，甚至不在意两只袜子是否一左一右，他却很在意袜子的颜色，毕竟穿两只不同色的袜子会很尴尬。
你的任务便是告诉小Z，他有多大的概率抽到两只颜色相同的袜子。当然，小Z希望这个概率尽量高，所以他可能会询问多个(L,R)以方便自己选择。

Input
输入文件第一行包含两个正整数N和M。N为袜子的数量，M为小Z所提的询问的数量。接下来一行包含N个正整数Ci，其中Ci表示第i只袜子的颜色，相同的颜色用相同的数字表示。再接下来M行，每行两个正整数L，R表示一个询问。

Output
包含M行，对于每个询问在一行中输出分数A/B表示从该询问的区间[L,R]中随机抽出两只袜子颜色相同的概率。若该概率为0则输出0/1，否则输出的A/B必须为最简分数。（详见样例）

Sample Input
6 4
1 2 3 3 3 2
2 6
1 3
3 5
1 6
Sample Output
2/5
0/1
1/1
4/15
【样例解释】
询问1：共C(5,2)=10种可能，其中抽出两个2有1种可能，抽出两个3有3种可能，概率为(1+3)/10=4/10=2/5。
询问2：共C(3,2)=3种可能，无法抽到颜色相同的袜子，概率为0/3=0/1。
询问3：共C(3,2)=3种可能，均为抽出两个3，概率为3/3=1/1。
注：上述C(a, b)表示组合数，组合数C(a, b)等价于在a个不同的物品中选取b个的选取方案数。
【数据规模和约定】
30%的数据中 N,M ≤ 5000；
60%的数据中 N,M ≤ 25000；
100%的数据中 N,M ≤ 50000，1 ≤ L < R ≤ N，Ci ≤ N。

代码：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define maxn 50005

int pos[maxn];//测试数组，分块 
ll nub[maxn],flag[maxn];//所求答案 ，初始数据 , 该数字出现过的次数 
ll ans = 0;

struct node{
	ll l,r,i;
}a[maxn];

//ll gcd (ll a, ll b){
//	return b == 0?a:gcd(b,a%b);
//}
ll kgcd(ll a,ll b){//大的在前，小的在后 ； 
	if(a<b){
		return kgcd(b,a);
	}
	if(b==0){//出现0的时候另一个就是gcd； 
		return a;
	}
	if(a % 2 ==0){//若为偶数模2直到为奇数 
		if(b%2 == 0){//同 
			return kgcd(a >> 1,b >> 1) << 1;
		}
		else{
			return kgcd(a >> 1, b);
		}
	}
	else {
		if(b % 2 == 0){
			return kgcd(a , b>>1);
		}
		else {//都为奇数则用大的减小的再继续进行 
			return kgcd(b , a-b);
		}
	}
}


bool cmp1(node a,node b) {
	if(pos[a.l]==pos[b.l]){
		return a.r<b.r;
	}
	return pos[a.l]<pos[b.l];
}
bool cmp2(node a,node b){
	return a.i<b.i;
}

//void add(int x){
//	Ans +=flag[a[x]];
//	flag[a[x]]++;
//}
//void dele(int x){
//	flag[a[x]]--;
//	Ans -= flag[a[x]];
//}
void updata(int p,int add){
	ans -= flag[nub[p]]*flag[nub[p]];
	flag[nub[p]] += add;
	ans += flag[nub[p]]*flag[nub[p]];
} 



int main() {
	int n,m,k;
	scanf("%d %d %d",&n,&m,&k);
	for(int i=1; i<=n; i++) {
		scanf("%lld",&nub[i]);
	}
	for(int i=1;i<=m;i++){
		pos[i]=(i-1)/((int)sqrt(n))+1;
	} 
	for(int i=1;i<=m;i++){
		scanf("%lld %lld",&a[i].l,&a[i].r);
		a[i].i = i;
	}
	sort(a+1,a+1+m,cmp1);
	for(int i=1,l=1,r=0;i<=m;i++){
		while(r<a[i].r){
			updata((r++)+1,1);
		}
		while(r>a[i].r){
			updata((r--),-1);
		}
		while(l<a[i].l){
			updata((l++),-1);
		}
		while(l>a[i].l){
			updata((l--)-1,1);
		}
		if(a[i].l==a[i].r) {
			a[i].r=1;
			a[i].l=0;
			continue;
		}
		ll x = ans - (a[i].r - a[i].l +1);
		ll y = (a[i].r - a[i].l +1)*(a[i].r - a[i].l);
		ll k = kgcd(x,y);
		a[i].l = x/k;
		a[i].r = y/k;
	}
	sort(a+1,a+m+1,cmp2);
	for(int i=1;i<=m;i++){
		printf("%lld/%lld\n",a[i].l,a[i].r);
	} 
}