题目意思:几个天体围绕一个圆心运动,给出每个天体的运动周期ti,要所有天体两次在一条直径上的时间间隔,输出一个分数,分子分母隔开
解题思路:所有天体在一条直径上,必要条件为任意两个天体都在一条直径上,那么我们先求出任意两个天体在一天直径上的时间间隔t,那么最终的答案就是这些t的最小公倍数了;
算法:分数的最小公倍数=分母的最小公倍数/分子的最大公约数(证明略,该公式记住就行),多个数的最小公倍数,和最大公约数可用质因子分解!
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import java.util.*;
public class Main {
static int[] prime =new int[10001];
static int[] isprime= new int[10001];
static int[] num =new int[10001];
static int k;
public static void Prime() //素数表求解
{
int i,j;
for(i=2;i<10001;i++)
isprime[i]=1;
for(i=2,k=0;i<10001;i++)
{
if(isprime[i]==1)
{
prime[k++]=i;
for(j=i+i;j<10001;j+=i)
isprime[j]=0;
}
}
}
public static int GCD(int a,int b) //最大公约数
{
if(b==0)
return a;
return GCD(b,a%b);
}
public static void Factor(int p) //质因子分解,求解最小公倍数(只需记录最多因子)
{
int ans,i;
for(i=0;i<k&&prime[i]<=p;i++)
{
ans=0;
if(p<10000&&isprime[p]==1)
{
if(num[p]<1)
num[p]=1;
break;
}
while(p%prime[i]==0)
{
ans++;
p/=prime[i];
}
if(ans!=0&&num[prime[i]]<ans)
num[prime[i]]=ans;
}
}
public static void main(String[] args) //主函数,求解最大公约数(<10000)int即可),及最小公倍数(只能BigInteger)
{
Prime();
Scanner cin = new Scanner(System.in);
int[] f= new int[10001];
int[] t= new int[10001];
BigInteger ansm;
int n,i,j,a,ansd,m,d,g;
n=cin.nextInt();
for(i=0,j=0;i<n;i++) //输入同时去掉相同周期
{
a=cin.nextInt();
if(f[a]==0)
{
f[a]=1;
t[j++]=a;
}
}
n=j;
for(i=1,ansd=0;i<n;i++)
{
d=2*(t[i]-t[0]);
if(d<0)
d=-d;
m=t[i]*t[0];
g=GCD(m,d);
d/=g;
m/=g;
Factor(m);
if(i==1)
ansd=d;
else
{
ansd=GCD(ansd,d);
}
}
for(i=0,ansm=BigInteger.ONE;i<k;i++)
{
if(num[prime[i]]!=0)
for(j=0;j<num[prime[i]];j++)
ansm=ansm.multiply(BigInteger.valueOf(prime[i]));
}
System.out.printf("%s %d\n",ansm,ansd);
}
}