C语言开发中分解质因数的操作实例

来源:爱站网时间:2020-11-03编辑:网友分享
C语言的开发在日常开发中被广泛使用,而我们都知道C语言是简单的编译方法,爱站技术频道小编今天就为大家带来了C语言开发中分解质因数的操作实例,一起去进入下文看看吧!

C语言的开发在日常开发中被广泛使用,而我们都知道C语言是简单的编译方法,爱站技术频道小编今天就为大家带来了C语言开发中分解质因数的操作实例,一起去进入下文看看吧!

首先来看一个最简单的C语言实现质因数分解的列子:

#include 
void main( )
{
  int data, i = 2;
  scanf("%d", &data);
  while(data > 1)
  {
    if(data % i == 0)
    {
      printf("%d ", i);
      data /= i;
    }
    else i++;
  }
}

原理&&方法
把一个合数分解为若干个质因数的乘积的形式,即求质因数的过程叫做分解质因数,分解质因数只针对合数

求一个数分解质因数,要从最小的质数除起,一直除到结果为质数为止。分解质因数的算式的叫短除法,和除法的性质差不多,还可以用来求多个个数的公因式:

以24为例:

2 -- 24

2 -- 12

2 -- 6

3 (3是质数,结束)

得出 24 = 2 × 2 × 2 × 3 = 2^3 * 3


代码
可先用素数筛选法,筛选出符合条件的质因数,然后for循环遍历即可,通过一道题目来show一下这部分代码

题目1

    题目描述: 
    求正整数N(N>1)的质因数的个数。 
    相同的质因数需要重复计算。如120=2*2*2*3*5,共有5个质因数。 
    输入: 
    可能有多组测试数据,每组测试数据的输入是一个正整数N,(1     输出: 
    对于每组数据,输出N的质因数的个数。 
    样例输入: 
    120 
    样例输出: 
    5 
    提示: 
    注意:1不是N的质因数;若N为质数,N是N的质因数。 


ac代码

   

 #include  
   
  int main() 
  { 
    int n, count, i; 
   
    while (scanf("%d", &n) != EOF) { 
      count = 0; 
   
      for (i = 2; i * i  1) { 
        count ++; 
      } 
   
      printf("%d\n", count); 
    } 
   
    return 0; 
  } 

深入理解
我所谓的深入理解,就是通过4星的题目来灵活运用分解质因数的方法,题目如下

题目2

    题目描述: 
    给定n,a求最大的k,使n!可以被a^k整除但不能被a^(k+1)整除。 
    输入: 
    两个整数n(2     输出: 
    一个整数. 
    样例输入: 
    6 10 
    样例输出: 
    1 

 

思路
a^k和n!都可能非常大,甚至超过long long int的表示范围,所以也就不能直接用取余操作判断它们之间是否存在整除关系,因此我们需要换一种思路,从分解质因数入手,假设两个数a和b:

a = p1^e1 * p2^e2 * ... * pn^en, b = p1^d1 * p2^d2 * ... * pn^dn

, 则b除以a可以表示为:

b / a = (p1^d1 * p2^d2 * ... * pn^dn) / (p1^e1 * p2^e2 * ... * pn^en)

若b能被a整除,则 b / a必为整数,且两个素数必护质,则我们可以得出如下规律:

    若a存在质因数px,则b必也存在该质因数,且该素因数在b中对应的幂指数必不小于在a中的幂指数


另b = n!, a^k = p1^ke1 * p2^ke2 * ... * pn^ken,因此我们需要确定最大的非负整数k即可。要求得该k,我们只需要依次测试a中每一个素因数,确定b中该素因数是a中该素因数的幂指数的多少倍即可,所有倍数中最小的那个即为我们要求得的k

分析到这里,剩下的工作似乎只是对a和n!分解质因数,但是将n!计算出来再分解质因数,这样n!数值太大。考虑n!中含有素因数p的个数,即确定素因数p对应的幂指数。我们知道n!包含了从1到n区间所有整数的乘积, 这些乘积中每一个p的倍数(包括其本身)都对n!贡献至少一个p因子,且我们知道在1到n中p的倍数共有n/p个。同理,计算p^2,p^3,...即可

代码

   

#include  
  #include  
  #include  
    
  #define N 1001 
    
  int prime[N], size; 
    
  /** 
   * 素数筛选法进行预处理 
   */ 
  void initProcess() 
  { 
    int i, j; 
      
    for (prime[0] = prime[1] = 0, i = 2; i 

约数个数定理
对于一个大于1的正整数n可以分解质因数:

n = p1^a1 * p2^a2 * p3^a3 * ... * pn^an

, 则n的正约数的个数为:

 (a1 + 1) * (a2 + 1) * ... *(an + 1)

.其中p1,p2,..pn都是n的质因数,a1, a2...an是p1,p2,..pn的指数

证明
n可以分解质因数:n=p1^a1 * p2^a2 * p3^a3 * … * pk^ak,

由约数定义可知p1^a1的约数有:p1^0, p1^1, p1^2......p1^a1 ,共(a1+1)个;同理p2^a2的约数有(a2+1)个......pk^ak的约数有(ak+1)个

故根据乘法原理:n的约数的个数就是

(a1+1)*(a2+1)*(a3+1)*…* (ak+1)

题目3

    题目描述: 
    输入n个整数,依次输出每个数的约数的个数 
    输入: 
    输入的第一行为N,即数组的个数(N     接下来的1行包括N个整数,其中每个数的范围为(1     当N=0时输入结束。 
    输出: 
    可能有多组输入数据,对于每组输入数据, 
    输出N行,其中每一行对应上面的一个数的约数的个数。 
    样例输入: 
    5 
    1 3 4 6 12 
    样例输出: 
    1 
    2 
    3 
    4 
    6 


代码

   

#include  
  #include  
    
  #define N 40000 
    
  typedef long long int lint; 
    
  int prime[N], size; 
    
  void init() 
  { 
    int i, j; 
    
    for (prime[0] = prime[1] = 0, i = 2; i 

以上就是爱站技术频道小编介绍的C语言开发中分解质因数的操作实例,相信大家在看完后对开发有很大的帮助,如果你也觉得js.aizhan.com,要记得继续支持我们哦。

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