ZOJ4040(唯一分解定理)

博客围绕给定数n,探讨用其不同因子组成的和从1开始能连续到多少。介绍了通过数的唯一分解求因子和的公式及变形,给出计算示例,还解释了用素数筛开出1e6大小的原因,最后希望大佬指正可能存在的纰漏。

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题意是给你一个数n,你要求用n的不同的因子组成的和,能从1开始连续到多少。
首先我们可以通过一个数的唯一分解求的其所有因子和,如下
在这里插入图片描述
这个公式还有另外一种变形:
(pe+1−1)/(p−1)(p^{e+1}-1)/(p-1)(pe+11)/(p1)
=(pe+1−p+(p−1))/(p−1)=(p^{e+1}-p+(p-1))/(p-1)=(pe+1p+(p1))/(p1)
=p(pe−1)/(p−1)+1=p(p^{e}-1)/(p-1)+1=p(pe1)/(p1)+1 (等比数列公式)
=(p+p2+p3.....+pe)+1=(p^{}+p^{2}+p^{3}.....+p^{e})+1=(p+p2+p3.....+pe)+1

所以原式可以写成:
(p1+p12+p13.....+p1e+1)(p2+p22+p23.....+p2e+1)....(pk+pk2+pk3.....+pke+1)(p_{1}^{}+p_{1}^{2}+p_{1}^{3}.....+p_{1}^{e}+1)(p_{2}^{}+p_{2}^{2}+p_{2}^{3}.....+p_{2}^{e}+1)....(p_{k}^{}+p_{k}^{2}+p_{k}^{3}.....+p_{k}^{e}+1)(p1+p12+p13.....+p1e+1)(p2+p22+p23.....+p2e+1)....(pk+pk2+pk3.....+pke+1)
利用这个式子,我们把唯一分解式的前一部分看做一个数,把该部分加一个因子视为下一个数,看前一部分是否能在+1后大于等于下一个数(因为每次计算,1可以看做一个新的因子),能就继续,否则退出。

举个例子28=22∗72^{2}*7227
一开始temp=sum=1,加入第一个因子2,temp=212^{1}21,更新因子和sum+=2–>sum=3,
此时sum+1=222^{2}22满足条件,继续加入第二个因子2,temp=222^{2}22,sum=7。当遍历到
p[i]=7,7*7>28退出循环,此时n=7>1,因为此时sum>=7,所以可以连续表示到sum∗(n+1)=56sum*(n+1)=56sum(n+1)=56

还有一个地方就是,为什么只要用素数筛开出1e6的大小就够了,按理说sqrt(1e18)=1e9,应该开出N=1e9的素数筛才对。原因是这样的,当n很大时,如果n的因子里有很大的素因子时,它的因子和就很难连续。所以1e6就差不多了。

我看网上思路较少,我就分析了一下,如有纰漏,还请大佬们指正

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=1e6;

int p[N/10],tot=0;
bool vis[N];

void prime(int n){
	memset(vis,0,sizeof(vis));
	int m=(int)sqrt(n+0.5);
	for(int i=2;i<=m;i++)if(!vis[i])
		for(int j=i*i;j<n;j+=i)vis[j]=1;
	for(int i=2;i<n;i++)if(!vis[i])p[tot++]=i; 
}

int main(){
	prime(N);
	int T;
	ll n;
	scanf("%d",&T);
	while(T--){
		scanf("%lld",&n);	
		ll ans=1;
		for(int i=0;i<tot&&p[i]*p[i]<=n;i++){
			if(ans+1<p[i])break;
			int cnt=0;
			while(n%p[i]==0)cnt++,n/=p[i];
			ll temp=ans,mi=p[i];
			while(cnt--){	
				ans+=temp*mi;
				mi*=p[i];
				if(ans+1<mi)break;
			}	
		}
		if(n>1&&ans+1>=n)ans*=(n+1);
		printf("%lld\n",ans+1);
	}
	return 0;	
} 
 
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