HDU 2973 YAPTCHA [威尔逊定理]

本文介绍了一个用于判断特定形式质数的算法,并通过一个简单的C++程序实现了从1到n范围内所有符合条件的质数计数。该算法基于威尔逊定理,利用质数的定义来优化质数的检测过程。

Description

给个公式,求结果
HDU 2973

Algorithm

威尔逊定理
然后就是如果3k+7是质数,就是1,否则就是0

Code

#include <cmath>
#include <iostream>
using namespace std;
const int maxn = 1e6+9;
int ans[maxn] = {0};
bool ok(int x)
{
  x = x * 3 + 7;
  for (int i = 2; i <= sqrt(x); i++)
    if (x % i == 0) return false;
  return true;
}
void init()
{
  for (int i = 1; i < maxn; i++)
  {
    ans[i] = ans[i - 1] + ok(i);
  }
}
int main()
{
  init();
  int t;
  cin >> t;
  for (int i = 0; i < t; i++)
  {
    int n;
    cin >> n;
    cout << ans[n] << endl;
  }
}
网站上,有一些算法题涉及应用威尔逊定理,尤其在数论与素数判断相关的题目中。以下是一些典型的应用场景和题目示例: ### 三、威尔逊定理上的相关题目 #### 1. **P5091 【模板】扩展欧拉定理** 该题虽然主要考察的是欧拉定理的扩展形式,但在某些解法中结合了阶乘模运算的性质,例如利用威尔逊定理处理 $ (p-1)! \mod p $ 的结果为 $ p - 1 $,从而优化某些组合数模素数的计算过程。 #### 2. **HDU 2973 YAPTCHA(可参考类似变种)** 这是一道典型的基于威尔逊定理的数学推导题。题目要求计算如下表达式: $$ \sum_{k=1}^{n}\left\lfloor\frac{(3k+7-1)!+1}{3k+7}-\left\lfloor\frac{(3k+7-1)!}{3k+7}\right\rfloor\right\rfloor $$ 通过令 $ x = 3k + 7 $,可以将原式转化为: $$ \sum_{k=1}^{n}\left\lfloor\frac{(x-1)!+1}{x}-\left\lfloor\frac{(x-1)!}{x}\right\rfloor\right\rfloor $$ 根据威尔逊定理,当 $ x $ 是素数时,$ (x-1)! \equiv -1 \mod x $,即 $ (x-1)! + 1 $ 能被 $ x $ 整除,此时上述表达式的值为 1;若 $ x $ 不是素数,则值为 0。因此该问题实质上是统计满足条件的素数个数[^1]。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; typedef long long LL; const int N = 1000001; const int mx = 3000008; int s[N], p[N], vis[mx], t, n; void get_prime() { for (LL i = 2; i < mx; ++i) if (!vis[i]) { if ((i - 7) % 3 == 0) p[(i - 7) / 3] = 1; for (LL j = i * i; j < mx; j += i) vis[j] = 1; } } int main() { get_prime(); for (int i = 2; i < N; ++i) s[i] = s[i - 1] + p[i]; scanf("%d", &t); while (t--) { scanf("%d", &n); printf("%d\n", s[n]); } } ``` #### 3. **【模板】线性筛素数(P3383)** 虽然此题主要考察的是素数筛法,但其输出结果可用于验证威尔逊定理的正确性。例如,对于每个筛出的素数 $ p $,可以验证 $ (p-1)! + 1 $ 是否能被 $ p $ 整除。 --- ### 四、实际应用与编程技巧 在解决上述类型的问题时,通常会遇到大数阶乘取模的问题。由于直接计算阶乘容易溢出,因此需要借助模逆元、分块预处理等技巧进行优化。例如,在模素数 $ p $ 情况下,可以预先计算阶乘模 $ p $,并结合费马小定理或扩展欧几里得算法求逆元,以高效实现组合数计算。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值