最优分解问题

def fun(nn):
    a = [float('0') * 100 for _ in range(100)]  # 保存分解后的数
    b = []
    k = 1
    sum = 1
    a[1] = 2
    nn = nn - 2
    while nn > a[k]:
        k += 1
        a[k] = a[k - 1] + 1
        nn -= a[k]
    if nn == a[k]:  # 相等,最后的再加1
        a[k] += 1
        nn -= 1
    for i in range(nn):
        a[k - i] += 1
    for j in range(1, k + 1):
        sum *= a[j]
        b.append(a[j])
    print(b)
    return sum


if __name__ == "__main__":
    while True:
        n = int(input("请输入要分解的数:"))
        print(fun(n))

最优分解问题旨在将一个数分解为若干互不相同的自然数的和,使得这些自然数的乘积最大。贪心算法可用于解决该问题,以下为具体解决方案及代码实现。 ### 思路 1. 从最小的自然数 2 开始依次选取,将其累加到总和中,直到剩余的数小于当前要选取的数。例如,若要分解的数为 `n`,先选 2,再选 3,接着选 4……直到剩余的数不足以选取下一个自然数。 2. 若最后剩下的数字小于前一个,就从后往前将剩下的数字平均分配给前面的数字,以保证分解的自然数互不相同。 ### 代码实现 #### 方案 1 ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n; cin>>n; int x=n; int i=2,j=0,a[99999]; while(x>=i) { a[j++]=i; x=x-i; i++; } int p=j; // 记录分解的因数的个数 j--; // 最后一个 a 数组所在位置的下标 while(x--) { a[j]++; j=(j-1+p)%p; // 考虑到剩余的数大于分解的因数的个数的情况 } int sum=1; for(int s=0; s<p; s++) { sum=sum*a[s]; } cout<<sum<<endl; return 0; } ``` 此代码先从 2 开始依次选取自然数,将其存入数组 `a` 中,直到剩余的数小于当前要选取的数。接着,将剩余的数从后往前依次分配给数组中的元素。最后,计算数组中所有元素的乘积并输出 [^2]。 #### 方案 2 ```cpp #include<iostream> #include<vector> using namespace std; // 将 n 分解为若干互不相同的自然数的和,使它们的乘积最大 #define Max 100005 int main(){ int n; cin>>n; if(n<4) { cout<<4<<endl; return 0; } int arr[Max]={}; int m=n; int c=2; int i; for( i=0;c<=m;i++){ arr[i]=c; m-=c; c++; } int cou=i; // 一共有几个数 // 如果有剩余的数,就从后往前平均分配到前面的数字上 int avg = m/cou; int ex = m%cou; while(i){ arr[i]+=avg; if(ex) { arr[i]+=1; ex--; } i--; } int mul=1; for(int i=0;i<cou;i++){ mul*=arr[i]; } cout<<mul; } ``` 此代码同样先从 2 开始选取自然数,存入数组 `arr`。若有剩余的数,计算平均分配的值和余数,从后往前将平均值和余数依次分配给数组元素。最后计算数组元素的乘积并输出 [^3]。 ### 总结 贪心算法通过从最小自然数开始选取,逐步构建分解方案,并利用平均分配的方法处理剩余数字,以达到使乘积最大的目标。虽然贪心算法不能保证求得的解是最优的,但在该问题中能得到较好的结果,且具有时间复杂度低的优点 [^1]。
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