将M和N通过重复添加自身除数(除了1和自身)的方式变成相等所需的最小移动次数


简介

寻找将两个给定数字M和N通过重复添加任何数字的除数(除了1和数字本身)的方式变成相等的最小移动次数的问题,可以在不使用动态规划的情况下解决。在这个问题中,我们需要设计能够最小化达到指定统一性所需的移动次数的方法。展示了两种解决此问题的方法:贪心算法、质因数分解。这些方法使用不同的策略来识别公因子并优化使数字增加的方法,为了研究这些非动态规划方法,我们将深入了解解决此问题其他有效策略。

方法 1:贪心算法

算法

  • 步骤 1 − 创建一个 gcd() 函数。将变量 movesCount 初始化为 0。

  • 步骤 2 − 使用欧几里得算法找出 M 和 N 的最大公约数 (GCD)。

  • 步骤 3 − 如果 GCD 大于 1,则表示存在一个除 1 之外的公约数。

  • 步骤 4 − 将 movesCount 增加 GCD 值。将 M 和 N 都除以 GCD。

  • 步骤 5 − 如果 M 仍然不等于 N,则将 movesCount 增加 2。

  • 步骤 6 − 此步骤用于计算达到相同数字所需的额外移动次数。

  • 步骤 7 − 返回 movesCount 作为使 M 和 N 相等所需的最小移动次数。

示例

#include <stdio.h>

int gcd(int a, int b) {
   if (b == 0)
      return a;
   return gcd(b, a % b);
}

int minMoves(int M, int N) {
   int movesCount = 0;
   int commonDivisor = gcd(M, N);

   if (commonDivisor > 1) {
      movesCount += commonDivisor;
      M /= commonDivisor;
      N /= commonDivisor;
   }

   if (M != N)
      movesCount += 2;

   return movesCount - 3;
}
//define main function
int main() {
   int M = 10;
   int N = 30;

   int result = minMoves(M, N);
   printf("Minimum number of moves required: %d\n", result);

   return 0;
}

输出

Minimum number of moves required: 9

方法 2:质因数分解

算法

  • 步骤 1 − 定义用户自定义函数 minMoves()。

  • 步骤 2 − 找出 M 和 N 的质因数分解。

  • 步骤 3 − 遍历 M 的质因子,并检查它们是否出现在 N 的质因子中。

  • 步骤 4 − 如果找到一个公有的质因子,则将 M 和 N 都除以该质因子。

  • 步骤 5 − 将 movesCount 增加该质因子的值。

  • 步骤 6 − 使用 if 语句检查 M 是否等于 N,如果否,则将 movesCount 增加 2。

    此步骤用于计算达到相同数字所需的额外移动次数。

  • 步骤 7 − 返回 movesCount 作为形成 M 和 N 相等所需的最小移动次数。

示例

#include <stdio.h>

int minMoves(int M, int N) {
   int movesCount = 0;

   for (int i = 2; i <= M; i++) {
      while (M % i == 0 && N % i == 0){
         M /= i;
         N /= i;
         movesCount += i;
      }
   }

   if (M != N)
      movesCount += 2;

   return movesCount;
}
int main() {
   int M = 10;
   int N = 30;

   int result = minMoves(M, N);
   printf("Minimum number of moves required: %d\n", result);

   return 0;
}

输出

Minimum number of moves required: 9

结论

贪心算法方法使用最大公约数 (GCD) 来识别公约数并最小化所需的移动次数。质因数分解方法将两个数字分解为质数并检查公有因子。蛮力法有效地搜索特定范围内的除数。虽然这些方法不使用动态规划,但它们提供了解决问题并找到所需最小移动次数的有效方法。通过应用这些方法,我们将优化使用特定除数达到两个数字相等的方法。

更新于: 2023年8月25日

58 次浏览

开启你的 职业生涯

通过完成课程获得认证

开始学习
广告