阶乘分解(算术基本定理)

算术基本定理,又称为正整数的唯一分解定理,即:每个大于1的自然数均可写为质数的,而且这些素因子按大小排列之后,写法仅有一种方式。即n = P1^a1 * P2^a2 * …………* (P1 < P2 < ……Pn);

代码化 

可以先将素数打表,之后求幂

问题 A: 阶乘分解

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题目描述
给定整数N(1≤N≤10^6),试把阶乘N!分解质因数,按照算术基本定理的形式输出分解结果中的pi和ci即可。

输入
一个整数N。

输出
N! 分解质因数后的结果,共若干行,每行一对pi, ci,表示含有pi^ci项。按照pi从小到大的顺序输出。

样例输入
5

样例输出
2 3
3 1
5 1

提示

5! = 120 = 2^3 * 3 * 5


[ 提交][ 状态]

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxx=1e6+100;
const int INF=1e9;
const int MOD=1e8;
int prime[maxx],ff[maxx];
int k;
void init(int n)
{
    memset(ff,0,sizeof(ff));
    ff[1]=1;
    k=0;
    for(int i=2; i<=n; i++){
        if(!ff[i]){
            prime[k++]=i;
            for(int j=i+i; j<=n; j+=i){
                ff[j]=1;
            }
        }
    }
}
int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    init(n);
    for(int i=0; i<k; i++){
        ll v=0;
        ll p=prime[i];
        printf("%d ",p);
        while(p<=n){
            v+=n/p;
            p*=prime[i];
        }
        printf("%d\n",v);
    }
    return 0;
}

转载于:https://www.cnblogs.com/renxiaomiao/p/9642696.html

<think>好的,我需要帮用户解决蓝桥杯竞赛中关于阶乘约数的问题。用户提到了他们想了解解题思路或示例代码,所以我得先回忆相关的知识点。根据提供的引用,特别是引用[3]和[4],用户的问题可能涉及到如何计算阶乘的约数个数。 首先,阶乘的约数问题通常指的是求n!的正约数的个数。根据唯一分解定理和约数定理,这需要将n!分解质因数,然后根据每个质因数的指数加1相乘得到结果。例如,100!的约数个数就是各个质因数100!中的指数加1后的乘积。 接下来,我需要整理解题步骤。首先,分解质因数的过程是关键。对于每个数从2到n,分解质因数,然后累加每个质因数的次数。例如,在引用[3]的代码中,遍历2到100的每个数,分解它们的质因数,并记录每个质数的总次数。这可以通过循环每个数,然后对每个数进行质因数分解,同时更新一个数组或字典来记录每个质数的出现次数。 然后,应用约数定理,即每个质数的指数加1相乘得到约数的个数。例如,如果质数2的指数是a,那么约数个数中的这一部分贡献是(a+1)。将所有质数的贡献相乘就是最终结果。 用户可能需要具体的代码示例。引用[3]中的C++代码可以作为一个参考,但用户可能需要Python版本。因此,我需要将思路转换为Python代码。需要注意的是,分解每个数的质因数时,要确保正确统计每个质数的次数。例如,对于i从2到n,每个i分解质因数,如2=2^1,4=2^2等,然后将这些次数累加到总的质因数统计中。 此外,需要注意效率问题。因为n可能很大(比如100),分解每个数的质因数需要尽可能高效。但考虑到n的范围在蓝桥杯题目中可能不会过大,直接暴力分解是可以接受的。 最后,结合引用[4]提到的唯一分解定理和约数定理,确保用户理解背后的数学原理,而不仅仅是代码实现。这样用户在遇到变种题目时,能够灵活应用这些定理。 现在,我需要将这些思路整理成步骤清晰的解释,并提供一个Python的示例代码。同时,根据用户的需求生成相关问题,可能涉及不同的阶乘约数问题变种,或者优化方法等。</think>### 蓝桥杯阶乘约数问题解析 #### 核心思路 计算阶乘的约数个数需结合**唯一分解定理**和**约数定理**: 1. **唯一分解定理**:将$n!$分解质因数乘积形式: $$n! = p_1^{e_1} \cdot p_2^{e_2} \cdot ... \cdot p_k^{e_k}$$ (其中$p_i$为质数,$e_i$为对应质数的指数) 2. **约数定理**:约数个数为各质数指数加1的乘积: $$d(n!) = (e_1+1)(e_2+1)...(e_k+1)$$ #### 实现步骤 1. **统计质因数**:遍历$2$到$n$的所有数,对每个数分解质因数,累加质因数的指数 2. **计算乘积**:将所有质因数的指数$+1$后相乘得到结果 #### Python示例代码 ```python def factorial_divisors(n): prime_counts = {} # 存储质因数的指数 # 遍历2到n的每个数 for i in range(2, n+1): temp = i # 分解质因数 for p in range(2, int(temp**0.5)+1): while temp % p == 0: prime_counts[p] = prime_counts.get(p, 0) + 1 temp //= p # 处理剩余的大质数 if temp > 1: prime_counts[temp] = prime_counts.get(temp, 0) + 1 # 计算约数个数 result = 1 for count in prime_counts.values(): result *= (count + 1) return result print(factorial_divisors(100)) # 输出:39001250856960000 ``` #### 关键点说明 - **复杂度优化**:通过预处理质数可提升效率,但题目中$n≤100$时直接分解即可[^3] - **边界处理**:注意剩余的大质数(如7、13等不可再分解的质数) - **数学原理**:本质是利用算术基本定理阶乘转换为质因数分解形式[^4]
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