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如何计算除数一定的最小数?

algorithm

欧拉计划问题500

除数的数量为16。实际上,120是具有16个除数的最小数量。

用2 ** 500500除数找到最小的数。给您的答案取模500500507。

计算n的除数很简单,例如。在Python中len([i for i in range(1,n+1) if n % i == 0])。这是O(n)。

我尝试了蛮力搜索,发现带有32个除数的最小数字是840,但是对于上述问题来说太慢了。从不平等来看count_divisors(n) <= n,这个数字将是巨大的。

你怎么看?有任何想法吗?如何计算除数一定的最小数?


编辑 :我不认为这是重复的。这个问题更具体,它涉及 数量
更大的特定类别。


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2020-07-28

共1个答案

小编典典

您应该使用该公式计算整数的除数n

d(n)=(a 1 +1)(a 2 +1) (a k +1)

哪里

n = p 1 a 1 * p 2 a 2 * p 3 a 3 * … * p k a k

通过其主要除数的幂来唯一表示每个整数。这是一个著名的公式,但如果人们想知道如何得到它,需要注意的是d分裂n,当且仅当d是形式的P 1 X 1 * P 2 X 2 * P 3 X 3 * ...... * P ķ X k,其中每个x i在0和a i之间,因此选择x i每个都有i +
1的可能性。现在,只需应用乘积规则,即可获得所需的公式。

对于固定的d(n)(如您的情况),n显然可以通过仔细选择现有素数的幂或添加新素数来获得的最小值。让我们来看这个简单的示例:16:

d(x)=(a 1 +1)(a 2 +1) (a k +1)= 16 = 2 4。

这意味着您最多有四个不同的素数,因此:

x = 2 a 1 * 3 a 2 * 5 a 3 * 7 a 4

其中i > =0。现在的问题是-为了获得的最小值x,是增加2的幂(即,增加1)还是使用7(即取4 = 1而不是)更好?a 4 =
0)?好了,检查起来很简单,2 * 3 * 5 * 7> 2 3 * 3 * 5 = 120,这就是为什么在这种情况下120是答案的原因。

如何概括这种方法?您应该创建最小堆,在其中放置素数的幂,注意除数的数量达到指定值。在16的情况下,该最小堆将包含数字2,3,5,7,2 2,3 2,2
4等为什么?因为16 = 2 4,所以(a i
+1)的每一个都必须除以16,即它必须是2的幂。每次添加新的幂时,它应增加左手边(即变量d(x))用2的幂表示,因为您的最终目标是找到2
500500除数的最小数。当您弹出p x时,堆会使用第一个质k数(在问题语句中k = 500500)初始化,并在每个步骤中初始化从堆中返回p
2x,结果乘以p x。对于d(x)= 16 = 2 4的分步解决方案:

Step    Heap    d(x)    x
==========================
0      2,3,5,7    1     1
1      3,4,5,7    2     2
2      4,5,7,9    4     6
3      5,7,9,16   8     24
4      7,9,16,25  16    120

HTH。

2020-07-28