1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct RozsiewaczChaosu {
    static uint64_t splitmix64(uint64_t x) {
        x += 0x9e3779b97f4a7c15;
        x = (x ^ (x >> 30)) * 0xbf58476d1ce4e5b9;
        x = (x ^ (x >> 27)) * 0x94d049bb133111eb;
        return x ^ (x >> 31);
    }
    size_t operator()(uint64_t x) const {
        static const uint64_t ziarno = chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count();
        return splitmix64(x + ziarno);
    }
};

struct MalaPierwszaBeczka {
    int krok;
    int przesuniecie;
    int najlepszy_wynik;
    unordered_map<int, int, RozsiewaczChaosu> ile_reszt_ma_taki_wynik;
};

static const int granica_malych = 5000;
static const int granica_duzych_wynikow = 2000;
static const int prog_ignorowania_duzych = 2 * granica_duzych_wynikow;
static const int prog_wyrzucania_duzych = 6000;

int liczba_pol, liczba_operacji;
vector<int> wielki_bigos_duzych;
vector<int> gdzie_siedzi_kamien;
vector<int> zywe_kamienie;
vector<MalaPierwszaBeczka> male_beczki;
vector<int> liczby_resztowe_w_jednym_wiadrze;
vector<int> ile_malych_ma_taki_globalny_wynik;
int najlepszy_maly = 0;

unordered_map<uint64_t, int, RozsiewaczChaosu> wielki_rejestr_duzych;
vector<int> ile_duzych_klas_ma_rozmiar;
int najlepszy_duzy = 0;
bool czy_duze_sa_zbudowane = false;

vector<uint64_t> tymczasowa_lyzka;

vector<int> zrob_sito_i_prymy(int limit) {
    vector<bool> sito(limit + 1, false);
    vector<int> prymy;
    for (int i = 2; i <= limit; ++i) {
        if (!sito[i]) {
            prymy.push_back(i);
            if (1LL * i * i <= limit) {
                for (int j = i * i; j <= limit; j += i) sito[j] = true;
            }
        }
    }
    return prymy;
}

void przygotuj_male_prymy() {
    vector<int> prymy = zrob_sito_i_prymy(granica_malych);

    long long suma_rozmiarow = 0;
    for (int p : prymy) suma_rozmiarow += p;
    liczby_resztowe_w_jednym_wiadrze.assign((int)suma_rozmiarow, 0);

    male_beczki.reserve(prymy.size());
    ile_malych_ma_taki_globalny_wynik.assign(liczba_operacji + 5, 0);

    int przes = 0;
    for (int p : prymy) {
        MalaPierwszaBeczka beczka;
        beczka.krok = p;
        beczka.przesuniecie = przes;
        beczka.najlepszy_wynik = 0;
        beczka.ile_reszt_ma_taki_wynik.reserve(8);
        beczka.ile_reszt_ma_taki_wynik[0] = p;
        male_beczki.push_back(move(beczka));
        przes += p;
    }

    ile_malych_ma_taki_globalny_wynik[0] = (int)male_beczki.size();
    najlepszy_maly = 0;
}

void przygotuj_duze_prymy() {
    wielki_bigos_duzych.assign(liczba_pol + 1, 0);
    vector<int> wszystkie_prymy = zrob_sito_i_prymy(liczba_pol);
    for (int p : wszystkie_prymy) {
        if (p <= granica_malych) continue;
        for (int wielokrotny = p; wielokrotny <= liczba_pol; wielokrotny += p) {
            wielki_bigos_duzych[wielokrotny] = p;
        }
    }
}

inline void popraw_male_beczki(int pole, int zmiana) {
    for (auto &beczka : male_beczki) {
        int stary_naj = beczka.najlepszy_wynik;
        int reszta = pole % beczka.krok;
        int gdzie = beczka.przesuniecie + reszta;
        int stary = liczby_resztowe_w_jednym_wiadrze[gdzie];
        int nowy = stary + zmiana;
        liczby_resztowe_w_jednym_wiadrze[gdzie] = nowy;

        auto it_stary = beczka.ile_reszt_ma_taki_wynik.find(stary);
        --it_stary->second;
        if (it_stary->second == 0) beczka.ile_reszt_ma_taki_wynik.erase(it_stary);

        ++beczka.ile_reszt_ma_taki_wynik[nowy];

        if (nowy > beczka.najlepszy_wynik) {
            beczka.najlepszy_wynik = nowy;
        } else if (stary_naj == stary) {
            auto it_naj = beczka.ile_reszt_ma_taki_wynik.find(stary_naj);
            if (it_naj == beczka.ile_reszt_ma_taki_wynik.end()) {
                --beczka.najlepszy_wynik;
            }
        }

        int nowy_naj = beczka.najlepszy_wynik;
        if (stary_naj != nowy_naj) {
            --ile_malych_ma_taki_globalny_wynik[stary_naj];
            ++ile_malych_ma_taki_globalny_wynik[nowy_naj];
        }
    }

    while (najlepszy_maly > 0 && ile_malych_ma_taki_globalny_wynik[najlepszy_maly] == 0) --najlepszy_maly;
    while (najlepszy_maly + 1 < (int)ile_malych_ma_taki_globalny_wynik.size() && ile_malych_ma_taki_globalny_wynik[najlepszy_maly + 1] > 0) ++najlepszy_maly;
}

inline uint64_t ulepic_klucz(int prym, int reszta) {
    return (uint64_t(prym) << 32) ^ uint32_t(reszta);
}

void dorzuc_do_duzych(int pole) {
    tymczasowa_lyzka.clear();
    for (int inny : zywe_kamienie) {
        int roznica = abs(pole - inny);
        if (roznica == 0) continue;
        int duzy_prym = wielki_bigos_duzych[roznica];
        if (duzy_prym > granica_malych) {
            tymczasowa_lyzka.push_back(ulepic_klucz(duzy_prym, pole % duzy_prym));
        }
    }
    if (tymczasowa_lyzka.empty()) return;

    sort(tymczasowa_lyzka.begin(), tymczasowa_lyzka.end());

    for (int i = 0; i < (int)tymczasowa_lyzka.size();) {
        int j = i + 1;
        while (j < (int)tymczasowa_lyzka.size() && tymczasowa_lyzka[j] == tymczasowa_lyzka[i]) ++j;

        uint64_t klucz = tymczasowa_lyzka[i];
        auto it = wielki_rejestr_duzych.find(klucz);
        if (it == wielki_rejestr_duzych.end()) {
            wielki_rejestr_duzych[klucz] = 2;
            ++ile_duzych_klas_ma_rozmiar[2];
            najlepszy_duzy = max(najlepszy_duzy, 2);
        } else {
            int stary = it->second;
            --ile_duzych_klas_ma_rozmiar[stary];
            ++it->second;
            ++ile_duzych_klas_ma_rozmiar[stary + 1];
            najlepszy_duzy = max(najlepszy_duzy, stary + 1);
        }

        i = j;
    }
}

void zabierz_z_duzych(int pole) {
    tymczasowa_lyzka.clear();
    for (int inny : zywe_kamienie) {
        if (inny == pole) continue;
        int roznica = abs(pole - inny);
        int duzy_prym = wielki_bigos_duzych[roznica];
        if (duzy_prym > granica_malych) {
            tymczasowa_lyzka.push_back(ulepic_klucz(duzy_prym, pole % duzy_prym));
        }
    }
    if (tymczasowa_lyzka.empty()) return;

    sort(tymczasowa_lyzka.begin(), tymczasowa_lyzka.end());

    for (int i = 0; i < (int)tymczasowa_lyzka.size();) {
        int j = i + 1;
        while (j < (int)tymczasowa_lyzka.size() && tymczasowa_lyzka[j] == tymczasowa_lyzka[i]) ++j;

        uint64_t klucz = tymczasowa_lyzka[i];
        auto it = wielki_rejestr_duzych.find(klucz);
        int stary = it->second;
        --ile_duzych_klas_ma_rozmiar[stary];
        if (stary == 2) {
            wielki_rejestr_duzych.erase(it);
        } else {
            it->second = stary - 1;
            ++ile_duzych_klas_ma_rozmiar[stary - 1];
        }

        i = j;
    }

    while (najlepszy_duzy > 1 && ile_duzych_klas_ma_rozmiar[najlepszy_duzy] == 0) --najlepszy_duzy;
}

void odbuduj_duze_od_zera() {
    wielki_rejestr_duzych.clear();
    ile_duzych_klas_ma_rozmiar.assign(prog_wyrzucania_duzych + 5, 0);
    najlepszy_duzy = 1;
    czy_duze_sa_zbudowane = true;

    vector<int> stare_zywe = zywe_kamienie;
    vector<int> puste;
    puste.reserve(stare_zywe.size());
    zywe_kamienie.clear();
    for (int x : stare_zywe) {
        dorzuc_do_duzych(x);
        zywe_kamienie.push_back(x);
    }
}

void wylacz_duze() {
    wielki_rejestr_duzych.clear();
    ile_duzych_klas_ma_rozmiar.clear();
    najlepszy_duzy = 0;
    czy_duze_sa_zbudowane = false;
}

inline void dorzuc_kamien(int pole) {
    if (czy_duze_sa_zbudowane) dorzuc_do_duzych(pole);
    gdzie_siedzi_kamien[pole] = (int)zywe_kamienie.size();
    zywe_kamienie.push_back(pole);
    popraw_male_beczki(pole, +1);

    if (czy_duze_sa_zbudowane && (int)zywe_kamienie.size() > prog_wyrzucania_duzych) {
        wylacz_duze();
    }
}

inline void zabierz_kamien(int pole) {
    if (czy_duze_sa_zbudowane) zabierz_z_duzych(pole);
    popraw_male_beczki(pole, -1);

    int idx = gdzie_siedzi_kamien[pole];
    int ostatni = zywe_kamienie.back();
    swap(zywe_kamienie[idx], zywe_kamienie.back());
    gdzie_siedzi_kamien[ostatni] = idx;
    zywe_kamienie.pop_back();
    gdzie_siedzi_kamien[pole] = -1;

    if (!czy_duze_sa_zbudowane && (int)zywe_kamienie.size() <= prog_ignorowania_duzych) {
        odbuduj_duze_od_zera();
    }
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);

    cin >> liczba_pol >> liczba_operacji;

    gdzie_siedzi_kamien.assign(liczba_pol + 1, -1);
    zywe_kamienie.reserve(liczba_operacji);
    tymczasowa_lyzka.reserve(prog_wyrzucania_duzych + 5);

    przygotuj_male_prymy();
    przygotuj_duze_prymy();

    for (int i = 0; i < liczba_operacji; ++i) {
        int pole;
        cin >> pole;

        if (gdzie_siedzi_kamien[pole] == -1) dorzuc_kamien(pole);
        else zabierz_kamien(pole);

        int wynik = najlepszy_maly;
        if (czy_duze_sa_zbudowane) wynik = max(wynik, najlepszy_duzy);
        cout << wynik << '\n';
    }

    return 0;
}