洛谷 P1249 最大乘积(贪心/01背包)

这篇博客探讨了如何将一个正整数分解成若干互不相同的自然数,以使得这些数的乘积最大。文章提供了两种解题思路:第一种通过动态规划和背包问题,利用对数将乘法转换为加法;第二种通过观察发现连续自然数的乘积最大,然后从2开始不断累加直至超过目标数,再进行适当调整。代码示例展示了这两种方法的实现。

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题目大意

给出一个正整数 n n n ,将 n n n 分解成若干个互不相同的自然数的和,且使这些自然数的乘积最大。

解题思路

方法一

按背包的思路来考虑,有 1 − n 1-n 1n这些数,每个数选或不选,背包的容量是 n n n。最终价值是相乘求得,可以使用对数运算将乘法变为加法,且最终要求的是背包容量恰好为 n n n 的情况,并打印解。

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
#define ENDL "\n"
typedef long long ll;
const int Mod = 1e9 + 7;
const int maxn = 1e4 + 10;
const double dinf = 1e100;

class BigNum {
	//大数模板省略
}

int path[maxn];
double f[maxn], w[maxn];

int main() {
    // freopen("in.txt","r",stdin);
    // freopen("out.txt","w",stdout);
    ios_base::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
    int n;
    cin >> n;
    for (int i = 1; i <= n; i++) w[i] = log(i), f[i] = -dinf;
    f[0] = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        for (int j = n; j >= i; j--)
            if (f[j - i] + w[i] > f[j]) {
                f[j] = f[j - i] + w[i];
                path[j] = i;
            }
    set<int> s;
    for (int i = path[n]; i; n -= i, i = path[n]) s.insert(i);
    BigNum ans(1);
    for (auto i : s) ans = ans * i, cout << i << " ";
    cout << endl;
    ans.print();
    return 0;
}

方法二

打表可以发现,将一个数分为若干个连续的自然数时,最终答案是最大的。于是我们从2开始不断对自然数进行拆分,当剩余的数不足以凑成下一个自然数时,将它分为若干个1,从已经分好的连续自然数最后开始依次向前加一,这个方法待证明。

下面代码的写法实际上和上述描述是等价的。

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
#define ENDL "\n"
typedef long long ll;
const int Mod = 1e9 + 7;
const int maxn = 1e4 + 10;

vector<int> prime;
bitset<maxn> vis;

void euler() {
    for (int i = 2; i < maxn; i++) {
        if (!vis[i]) prime.push_back(i);
        for (int j = 0; j < prime.size() && i * prime[j] < maxn; j++) {
            vis[i * prime[j]] = 1;
            if (i % prime[j] == 0) break;
        }
    }
}

class BigNum {
	//大数模板省略
}

int main() {
    // freopen("in.txt","r",stdin);
    // freopen("out.txt","w",stdout);
    ios_base::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
    euler();
    int n;
    cin >> n;
    int sum = 0;
    set<int> s;
    for (int i = 2;; i++) {
        sum += i;
        s.insert(i);
        if (sum >= n) break;
    }
    int res = sum - n;
    if (res) {
        if (res == 1)
            s.erase(2);
        else
            s.erase(res);
    }
    BigNum ans(1);
    for (auto i : s) ans = ans * i, cout << i << " ";
    cout << endl;
    ans.print();
    return 0;
}
### 关于洛谷 P1249 最大乘积问题的 C++ 解题思路 对于给定的一个正整数 `n` 和分割次数 `k`,目标是将 `n` 分割成 `k` 个部分使得这些部分的乘积最大化。这个问题可以通过动态规划来解决。 #### 动态规划的状态定义 设 `dp[i][j]` 表示前 `i` 位数字分成 `j` 段所能得到的最大乘积[^3]。 #### 初始化 - 对于只有一段的情况,即 `dp[i][1]` 就是从第1位到第i位组成的整个数值。 #### 状态转移方程 为了求解 `dp[i][j]` 的值,可以考虑最后一个切割位置 `p` (其中 `1 ≤ p < i`),则状态转移方程为: \[ dp[i][j]=\max(dp[p][j-1]*num(p+1,i)) \] 这里 `num(p+1,i)` 是指从第 `p+1` 到第 `i` 位所表示的子串对应的十进制数值。 #### 边界条件 当 `j=1` 或者 `i=j` 时,显然不需要进一步划分,因此可以直接赋初值;其他情况下通过上述公式计算得出结果。 下面是具体的代码实现: ```cpp #include<iostream> #include<string> using namespace std; const int MAX_N = 50; string s; long long f[MAX_N][MAX_N], num[MAX_N][MAX_N]; // 计算字符串s中从l到r之间的数字转换成long long型 void calc_num() { for (int l = 0; l < s.size(); ++l) for (int r = l; r < s.size(); ++r) { if (!l && !r) num[l][r] = s[l]-'0'; else num[l][r] = num[l][r-1]*10+s[r]-'0'; } } int main(){ int N, K; cin >> N >> K >> s; // 预处理每一段的数值 calc_num(); // 初始化边界情况 for(int i = 0; i<s.length();++i){ f[i+1][1]=num[0][i]; f[i+1][i+1]=f[i][i]*10+(s[i]-'0'); } // 填表过程 for(int j = 2;j<=K;++j)//枚举段数 for(int i = j;i<N;++i)//枚举终点 for(int k = j-1;k<i;++k)// 枚举上一次切分的位置 f[i][j]=max(f[i][j],f[k][j-1]*num[k][i]); cout << f[N-1][K]<<endl; } ``` 这段代码实现了基于动态规划的方法来寻找最优解,并且能够有效地处理高精度运算的需求。
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