C++ 中无平方因子除数的最小数量


问题陈述

给定一个整数 N。找到无平方因子除数的最小数量。

N 的因式分解应该只包含那些不是完全平方的除数。

示例

如果 N = 24,则有 3 个无平方因子因子,如下所示:

因子 = 2 * 6 * 2

算法

  • 找到 N 的平方根以下的所有素因子。
  • 现在,考虑所有小于或等于 N 的平方根的素因子,并对每个素因子找到其在数字 N 中的最大幂(例如,24 中 2 的最大幂为 3)。
  • 现在,我们知道,如果一个素因子在 N 中的幂大于 1,则它不能与自身组合(例如,24 中 2 的幂为 3,因此 2 x 2 = 4 或 2 x 2 x 2 = 8 不能出现在 24 的因式分解中,因为它们都不是无平方因子),因为它将被某个完全平方数整除。
  • 但是,一个素因子与另一个素因子(仅一次)组合将永远不会被任何完全平方数整除。
  • 这给了我们一个直觉,即答案将是数字 N 中所有素因子的最大幂的最大值。

示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstring>
using namespace std;
#define MAX 1005
void getPrimes(vector<int>& primes) {
   bool prime[MAX];
   memset(prime, true, sizeof(prime));
   for (int p = 2; p * p < MAX; p++) {
      if (prime[p] == true) {
         for (int i = p * 2; i < MAX; i += p)
            prime[i] = false;
      }
   }
   for (int p = 2; p < MAX; p++)
   if (prime[p])
   primes.push_back(p);
}
int getMinimumSquareFreeDivisors(int n) {
   vector<int> primes;
   getPrimes(primes);
   int maxCnt = 0;
   for (int i = 0; i < primes.size() && primes[i] * primes[i] <= n; i++) {
      if (n % primes[i] == 0) {
         int tmp = 0;
         while (n % primes[i] == 0) {
            tmp++;
            n /= primes[i];
         }
         maxCnt = max(maxCnt, tmp);
      }
   }
   if (maxCnt == 0)
   maxCnt = 1;
   return maxCnt;
}
int main() {
   int n = 24;
   cout << "Minimum number of square free divisors = " << getMinimumSquareFreeDivisors(n) << endl;
   return 0;
}

输出

当你编译并执行上述程序时,它会生成以下输出:

Minimum number of square free divisors = 3

更新于: 2019-11-22

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