PAT 1059 Prime Factors(质因数分解)

本文介绍了一种质因数分解算法,用于将任意正整数N分解为其所有质因数的乘积形式。通过使用C++编程语言,详细展示了算法的实现过程,并提供了完整的代码示例。该算法能够有效地找出并打印出正整数的所有质因数及其指数。

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 Given any positive integer N, you are supposed to find all of its prime factors, and write them in the format N = p​1​​​k​1​​​​×p​2​​​k​2​​​​×⋯×p​m​​​k​m​​​​.

Input Specification:

 Each input file contains one test case which gives a positive integer N in the range of long int.

Output Specification:

 Factor N in the format N = p​1​​^k​1​​*p​2​​^k​2​​**p​m​​^k​m​​, where p​i​​'s are prime factors of N in increasing order, and the exponent k​i​​ is the number of p​i​​ -- hence when there is only one p​i​​, k​i​​ is 1 and must NOT be printed out.

Sample Input:

97532468

Sample Output:

97532468=2^2*11*17*101*1291

代码

#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<vector>
using namespace std;
typedef long long LL;
vector<int> factor;
vector<int> index;
void Divide(LL N)
{
    int Num,Temp=N;
    //质因数分解算法
    for(int i=2;i*i<=N;i++)
    {
        if(N%i==0)
        {
            factor.push_back(i);
            Num=0;
            while(N%i==0)
            {
                N/=i;
                Num+=1;
            }
            index.push_back(Num);
        }
    }
    if(N>1)
    {
        factor.push_back(N);
        index.push_back(1);
    }
    int Len=factor.size();
    printf("%d=",Temp);
    for(int i=0;i<Len;i++)
    {
        if(i==0)
        {
            if(index[i]!=1)
                printf("%d^%d",factor[i],index[i]);
            else
                printf("%d",factor[i]);
        }
        else
        {
            if(index[i]!=1)
                printf("*%d^%d",factor[i],index[i]);
            else
                printf("*%d",factor[i]);
        }
    }
    return ;
}
int main()
{
    LL N;
    scanf("%lld",&N);
    if(N==1)
        printf("1=1");
    else
        Divide(N);
    return 0;
}

 

分解质因子是指将一个正整数表示成若干个质数相乘的形式。这是一个经典的数学问题,在编程领域也有广泛的应用。 下面是通过C语言编写的一个简单程序,演示如何对输入的正整数进行质因数分解: ```c #include <stdio.h> void primeFactorization(int num) { int i; printf("The Prime Factorization of %d is:\n",num); // 分解出所有2这个质因素 while (num%2 == 0){ printf("%d ", 2); num /= 2; } // 尝试奇数作为潜在的质因数 for(i = 3; i * i <= num; i += 2){ while(num%i == 0){ printf("%d ", i); num /= i; } } if(num > 2){ // 若剩余数值大于2,则该值也是一个质因数 printf("%d\n", num); } else{ printf("\n"); } } int main(){ int number; printf("Enter a positive integer: "); scanf("%d",&number); primeFactorization(number); return 0; } ``` 上面代码中`primeFactorization()`函数实现了具体的质因数分解过程,它首先检查并移除所有的偶数(即最小质数2),然后迭代地尝试更大的奇数直到根号下的给定数字为止,并打印结果出来;最后如果还剩下任何一个较大的质数就单独处理。 此段代码可以用于解决PAT(C/C++)题目中的类似需求,如“7-68 素数对猜想”等关于质数的问题改造一下就能适应题目的需要了。 §§相关问题§.§: 1. C语言中是否有直接求取质因数的标准库函数? 2. 怎样优化上述算法效率更高呢? 3. 如果我要寻找某区间内的全部素数应该怎么做?
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