首页 > 代码库 > uva 10375 唯一分解定理 筛法求素数【数论】

uva 10375 唯一分解定理 筛法求素数【数论】

唯一分解理论的基本内容:

任意一个大于1的正整数都能表示成若干个质数的乘积,且表示的方法是唯一的。换句话说,一个数能被唯一地分解成质因数的乘积。因此这个定理又叫做唯一分解定理。

举个栗子:50=(2^1)*(5^2) 

题目一般的思路就是要把素数表打出来,eg上面的例子 e={1,0,2,0,0......}

下面是两个题目,仅说说大致的思想:

题目一:

E=(X1*X3*X4* ...*Xk)/X2   判断E是不是整数

如果把(X1*X3*X4* ...*Xk)分解成素数相乘,将X2也分解成素数相乘,那么如果(X1*X3*X4* ...*Xk)能整除X2  则每一个素数的指数,必然是(X1*X3*X4* ...*Xk)中大于X2中,若有一个小于,则说明不是整数了。

题目二:

已知C(m,n)=m!/(n!(m-n!)),输入整数p,q,r,s,(p>=q,r>=s,pqrs<10000),计算C(p,q)/C(r,s),输出保证不超过10^8,保留五位小数。

初次看见这个题目是没有什么思路的,然后学了唯一分解理论之后有了一定的想法,

我们这样来想这个问题:我们把C(p,q)/C(r,s)=(p!*s!*(r-s)!)/(q!*(p-q)!*r!)  

C(p,q)/C(r,s) = [  p*(p-1)...(p-q+1) * s! ] / [ r*(r-1)....(r-s+1)*q! ]

但是不能全部乘起来再除(爆),也不能一边乘一边除(精度),把每个数字分解质因子,分子中分解出来的质因子,个数增加,分母分解出来的质因子,个数减少

最后查看所有的质因子,个数为正的要乘,个数为负的要除,要一边乘一边除否则又会爆

那么应该怎么写呢,根据以上讲的知识应该很容易理解思想了吧.......

下面附渣代码

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<math.h>
#include<cstring>
using namespace std;
#define maxn 10005
int e[maxn];

/**e代表的是各个素数的系数
prime代表的是{2,3,5,7,11......}*/


/**vis数组标记为0则说明是素数*/
int vis[maxn];
void getPrimevis(int n)
{
    int m=sqrt(n+0.5);
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    for(int i=2; i<=m; i++)
        for(int j=i*i; j<=n; j+=i) vis[j]=1;
}

/**prime数组:prime[]={2,3,5,7,11,13......}*/
vector<int>prime;
void getprimeprime(int n)
{
    for(int i=2; i<=n; i++)
        if(vis[i]==0) prime.push_back(i);
}


//将n变为素数存在e数组里面,对e数组进行一个加减的操作
void add_integer(int n,int d)
{
    for(int i=0; i<prime.size(); i++)
    {
        while(n%prime[i]==0) n/=prime[i],e[i]+=d;
        if(n==1) break;
    }
}

//表示把结果乘于(n!)^d
void add_factorial(int n,int d)
{
    for(int i=1; i<=n; i++) add_integer(i,d); //结果一个一个的乘进去,最后是n!
}

int main()
{
    int p,q,r,s;
    getPrimevis(maxn-1);
    getprimeprime(maxn-1);
    while(cin>>p>>q>>r>>s)
    {
        memset(e,0,sizeof(e));
        add_factorial(p,1);
        add_factorial(q,-1);
        add_factorial(p-q,-1);
        add_factorial(r,-1);
        add_factorial(s,1);
        add_factorial(r-s,1);
        double ans=1;
        for(int i=0; i<prime.size(); i++) ans*=pow(prime[i],e[i]);
        printf("%.5lf\n",ans);
    }
}