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UVa 10791 - Minimum Sum LCM 质因数分解加素数筛优化
阅读量:4516 次
发布时间:2019-06-08

本文共 2087 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

题目大意,对于一个数N(1 ~ 2147483647),存在两个或两个以上的数的LCM = N,求这些数的最小和。

看到题目第一时间想到了质因数分解,感觉可以从这个方向来做,首先先验证下思路是否正确;

假设有k个数,a1,a2, .... ak,其中gcd( am, an ) = d != 1,其余的数 gcd 均为1,那么lcm1 = a1 * a2 *  .... * ak / d,sum1 = a1 + a2 + .... + ak,如果将其中的 am 用 am / d 取代,那么lcm2 = lcm1, 但sum2  < sum1。由此可知,如果这 k 个数中不互质的数越多,sum 就会越大。

所以当这 k 个数互质的时候,sum会取到最小值。想要这 k 个数是互质的,就可以直接对 N 进行质因数分解就行了。

接下来考虑用素数筛来对质因数分解进行优化,考虑到如果直接筛出 2147483647 以内的素数不太容易,但是可以用一个方法来优化,一个数如果不能被它开根号以内的数整除,那么它就是质数。如果 N 是大于sqrt(2147483647),且一直没找到质因数,那么就一定是素数了,保险起见,我们直接筛出50000以内的所有素数。

①对于一个质数,那么直接考虑 1 和 N,所以答案就是 N + 1;

②对于一个质数的k次方,例如4,只有一个互质的因数的,++ans;

接下来就是一些要注意的小细节了,例如 2^31 - 1  是一个质数。对于1,要输出2。

接下来上代码:

 

#include
#include
#include
#include
using namespace std;const int MAXN = 50000;const int MAXP = 64 + 5;int N, p, x;int numPrime;long long ans;int vis[MAXN];int prime[MAXN / 6];//素数筛筛素数,vis[质数] = false;void sieve(int n){ int m = (int)sqrt(n + 0.5); memset(vis, false, sizeof(vis)); for(int i = 2; i <= m; ++ i) if(vis[i] == false) for(int j = i * i; j <= n; j += i) vis[j] = true;}void init(){ sieve(MAXN); numPrime = -1; for(int i = 2; i < MAXN; ++ i) if(vis[i] == false) prime[++numPrime] = i;}int main(){ init(); int tCase = 0; while(scanf("%d", &N) && N) { int n = N; ans = x = 0; for(int i = 0; n > 1 && i <= numPrime; ++ i) if(n % prime[i] == 0) { n /= prime[i]; p = prime[i]; while(n % prime[i] == 0) { n /= prime[i]; p *= prime[i]; } //互质因数个数++ ++x; ans += p; } //只有一个因数或者 N = 1 if(x == 1 || N == 1) ++ans; //大于49999的质数,或者 N = 1,注意2147483647是质数 if(N == n) ans = N + 1LL; printf("Case %d: %lld\n", ++ tCase, ans); } return 0;}
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转载于:https://www.cnblogs.com/tank39/p/3911403.html

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