打卡第三十一天

HDU1164 Eddy's research I【素因子分解+筛选法+欧拉函数】

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1164

问题分析:

这是一个整数因子分解问题。有两种解法,一是按照欧拉函数计算的思想实现,二是采用筛选法。


方法一:采用计算欧拉函数的基本思想进行分解,即从小因子开始逐步分解。

这周方法需要注意的是,对于需要分解的整数n,最后被分解到只剩下1时,不需要输出,即不输出1。


方法二:使用Eratosthenes筛选法计算必要的素数放在数组中备用。然后使用这些素数,从小因子开始逐步分解整数。由于素数事先被计算出来,只计算一次,可以重复使用,运行速度相对比较快。


 

#include <stdio.h>
#include <math.h>
 
// Eratosthenes筛选法
void sieveofe(int p[], int n)
{
    int i, j;
 
    p[0] = 0;
    p[1] = 0;
    p[2] = 1;
 
    // 初始化
    for(i=3; i<=n; i++) {
        p[i++] = 1;
        p[i] = 0;
    }
    int max = sqrt(n);
    for(i=3; i<=max; i++){
        if(p[i]) {
            for(j=i+i; j < n; j+=i)    //进行筛选
                p[j]=0;
        }
    }
 
    // 整理数组p,将素数放在前面的单元中
    p[0] = 2;
    j = 1;
    for(i=3; i<=n; i++)
        if(p[i])
            p[j++] = i;
}
 
// 利用计算得到的素数(数组p中),进行分解(超时)
void divide(int p[], int n)
{
    int count = 0, i = 0;
    while(n > 1) {
        while(n % p[i] == 0) {
            n /= p[i];
            if(++count == 1)
                printf("%d", p[i]);
            else
                printf("*%d", p[i]);
        }
        i++;
    }
    printf("\n");
}
 
#define MAXN 65535
int p[MAXN+1];
 
int main(void)
{
    sieveofe(p, MAXN);
 
    int n;
    while(scanf("%d", &n) != EOF) {
        divide(p, n);
    }
 
    return 0;
}

或者:

#include <stdio.h>
#include <math.h>
 
// 欧拉函数法
void divide(int n)
{
    int count = 0, i;
 
    while(n%2 == 0) {
        n /= 2;
        if(++count == 1)
            printf("2");
        else
            printf("*2");
    }
 
    for(i=3; i*i<=n; i+=2) {
        if(n%i == 0) {
            n /= i;
            if(++count == 1)
                printf("%d", i);
            else
                printf("*%d", i);
            while(n%i == 0) {
                n /= i;
                printf("*%d", i);
            }
        }
    }
    if(n != 1) {
        if(++count == 1)
            printf("%d", n);
        else
            printf("*%d", n);
    }
    printf("\n");
}
 
int main(void)
{
    int n;
    while(scanf("%d", &n) != EOF)
        divide(n);
 
    return 0;
}

 

资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/9e7ef05254f8 行列式是线性代数的核心概念,在求解线性方程组、分析矩阵特性以及几何计算中都极为关键。本教程将讲解如何用C++实现行列式的计算,重点在于如何输出分数形式的结果。 行列式定义如下:对于n阶方阵A=(a_ij),其行列式由主对角线元素的乘积,按行或列的奇偶性赋予正负号后求和得到,记作det(A)。例如,2×2矩阵的行列式为det(A)=a11×a22-a12×a21,而更高阶矩阵的行列式可通过Laplace展开或Sarrus规则递归计算。 在C++中实现行列式计算时,首先需定义矩阵类或结构体,用二维数组存储矩阵元素,并实现初始化、加法、乘法、转置等操作。为支持分数形式输出,需引入分数类,包含分子和分母两个整数,并提供与整数、浮点数的转换以及加、减、乘、除等运算。C++中可借助std::pair表示分数,或自定义结构体并重载运算符。 计算行列式的函数实现上,3×3及以下矩阵可直接按定义计算,更大矩阵可采用Laplace展开或高斯 - 约旦消元法。Laplace展开是沿某行或列展开,将矩阵分解为多个小矩阵的行列式乘积,再递归计算。在处理分数输出时,需注意避免无限循环和除零错误,如在分数运算前先约简,确保分子分母互质,且所有计算基于整数进行,最后再转为浮点数,以避免浮点数误差。 为提升代码可读性和可维护性,建议采用面向对象编程,将矩阵类和分数类封装,每个类有明确功能和接口,便于后续扩展如矩阵求逆、计算特征值等功能。 总结C++实现行列式计算的关键步骤:一是定义矩阵类和分数类;二是实现矩阵基本操作;三是设计行列式计算函数;四是用分数类处理精确计算;五是编写测试用例验证程序正确性。通过这些步骤,可构建一个高效准确的行列式计算程序,支持分数形式计算,为C++编程和线性代数应用奠定基础。
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