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
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef vector<int> vi;
typedef double db;
typedef pair<int, int> pii;
#define all(x) (x).begin(), (x).end()
#define sz(x) (int)(x).size()
#define rep(i, l, r) for(int i=l; i<(r); i++)

mt19937 rng(random_device{}());
int rd(int l, int r) {
    //return l + (rand()%(1+r-l));
	return uniform_int_distribution<int>(l, r)(rng);
}

const int N = 1e7;
const int Q = 1e6;
bool nonprime[N+1];
const int IlePierwszych = 664'579;
int pierwsze[IlePierwszych];
int duzyDzielnik[N+1];
const int Limit_na_male = 3163; // 5000
const int IleMalych = 447; //669;
int wyniki_dla_malych[IleMalych][Limit_na_male];

int d = 0;
bool tab[N+1];

int ans_maly = 0;
int ile_takich[Q+1];

void sito() {
    for(int i=1; i<=N; i++) duzyDzielnik[i] = i;
    int ile_juz = 0;
    nonprime[0] = 1;
    nonprime[1] = 1;
    for(int i=2; i <= Limit_na_male; i++) {
        if(nonprime[i]) continue;
        duzyDzielnik[i] = 1;
        for(int j = 2*i; j <=N; j+=i) {
            while(duzyDzielnik[j]%i == 0) duzyDzielnik[j]/=i;
            nonprime[j] = 1;
        }
    }
    for(int i=2; i<=N; i++) {
        if(!nonprime[i]) pierwsze[ile_juz++] = i;
    }
}


bool jest_u_nas[N+1];
vector<int> wszystkie;

void dodaj_do_wszystkich(int val) {
    if(!jest_u_nas[val]) wszystkie.push_back(val);
    jest_u_nas[val]=1;
}

int daj_losowy() {
    while(!wszystkie.empty()) {
        int siz = wszystkie.size();
        int pozycja = rd(0, siz-1);
        int ktory = wszystkie[pozycja];
        if(tab[ktory]) return ktory;
        else {
            swap(wszystkie[pozycja], wszystkie[siz-1]);
            wszystkie.pop_back();
            jest_u_nas[ktory] = 0;
        }
    }
    return -1;
}

void oczysc_wszystkie() {
    for(int i=0; i<wszystkie.size(); i++) {
        if(!tab[wszystkie[i]]) {
            jest_u_nas[wszystkie[i]] = 0;
            swap(wszystkie[i], wszystkie.back());
            wszystkie.pop_back();
            i--;
        }
    }
}

int brutuj() {
    oczysc_wszystkie();
    assert(wszystkie.size() == d);
    int ans = min(d, 2);
    for(int i=0; i<d; i++) {
        for(int j=i+1; j<d; j++) {
            int roz = abs(wszystkie[i]-wszystkie[j]);
            int p = duzyDzielnik[roz];
            if(p > 1) {
                int r = wszystkie[i]%p;
                int proba = 2;
                for(int k=j+1; k<d; k++) {
                    if(wszystkie[k]%p == r) proba++;
                }
                ans = max(ans, proba);
            }
        }
    }
    return ans;
}
map<pii, int> duze;
// vector<pair<<pii, int>> duze;
// vector<pair<<pii, int>>> do_dodania;
const int Lbrut = 10; // ile najwiecej zeby brucic
const int IleLosowanNaRuch = 20;
const int IleSprawdzanNaRuch = 2;
int ileLosowan = 0;
const int ilePonizej = 10;


void recount_small(int a, bool dodajemy) {
    if(dodajemy) {
        tab[a] = true;
        dodaj_do_wszystkich(a);
        d++;
        for(int i=0; i<IleMalych; i++) {
            int p = pierwsze[i];
            int moje = a%p;
            wyniki_dla_malych[i][moje]++;
            int proba = wyniki_dla_malych[i][moje];
            ile_takich[proba]++;
            ile_takich[proba-1]--;
            if(proba > ans_maly) ans_maly = proba;
        }
    }
    else {
        tab[a] = false;
        d--;
        for(int i=0; i<IleMalych; i++) {
            int p = pierwsze[i];
            int moje = a%p;
            wyniki_dla_malych[i][moje]--;
            int proba = wyniki_dla_malych[i][moje];
            ile_takich[proba]++;
            ile_takich[proba+1]--;
            if(ile_takich[ans_maly]==0) ans_maly--;
        }
    }
}

int duzy_wynik = 0;
void obsluz_duze(int a, bool dodajemy) {
    for(auto it = duze.begin(); it!=duze.end(); ) {
        int ile = it->second;
        if(a%it->first.first == it->first.second) {
            if(dodajemy) ile++;
            else ile--;
        }
        if(ile < max(ans_maly - ilePonizej, 3)) {
            it = duze.erase(it);
        }
        else{
            it->second = ile;
            it++;
        }
        duzy_wynik = max(duzy_wynik, ile);
    }
}

void solve(){
    int n, q;
    cin >> n >> q;
    while(q--) {
        int a;
        cin >> a;
        bool dodajemy = !tab[a];
        recount_small(a, dodajemy);
        duzy_wynik = max(0, duzy_wynik-1);
        obsluz_duze(a, dodajemy);


        ileLosowan += IleLosowanNaRuch;
        if(d <= Lbrut) duzy_wynik = max(duzy_wynik, brutuj());
        else {
            vector<pii> todo;
            while(ileLosowan--) {
                int uno = daj_losowy();
                int dos = uno;
                while(dos == uno) dos = daj_losowy();
                int roz = abs(dos-uno);
                if(duzyDzielnik[roz] > 1) {
                    int p = duzyDzielnik[roz];
                    int res = uno%p;
                    if(duze.count({p, res})) continue;
                    todo.emplace_back(p, res);
                }
            }
            sort(all(todo));
            vector<pair<int, pii>> counted_todo;
            int ile_pod_rzad = 1;
            for(int i=1; i<=sz(todo); i++) {
                if(i < sz(todo) && todo[i] == todo[i-1]) ile_pod_rzad++;
                else {
                    counted_todo.push_back({ile_pod_rzad, todo[i-1]});
                    ile_pod_rzad = 1;
                }
            }
            sort(all(counted_todo));
            reverse(all(counted_todo));
            for(int i=0; i<min(sz(counted_todo), IleSprawdzanNaRuch); i++) {
                int p = counted_todo[i].second.first;
                int res = counted_todo[i].second.second;
                int proba_tutaj = 0;
                if(n/p < 2*d){
                    for(int i=res; i<=n; i+=p) { // jesli jest malo liczb to mozna zamiast tego przejsc po wszystkich
                        if(tab[i]) proba_tutaj++;
                    }
                }
                else {
                    oczysc_wszystkie();
                    for(auto e : wszystkie) {
                        if(e%p == res) proba_tutaj++;
                    }
                }
                if(proba_tutaj >= max(ans_maly - ilePonizej, 3)) { // TODO : zastanowic sie nad tym boundem
                    duze[{p, res}] = proba_tutaj;
                }
                // do_dodania.push_back({(pii){p, res}, proba_tutaj});
                duzy_wynik = max(duzy_wynik, proba_tutaj);
            }
        }
        cout << max(ans_maly, duzy_wynik) << "\n";
    }
}

int main(){
    sito();
    ios_base::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    int t = 1;
    //cin >> t;
    while(t--){
        solve();
    }
}