N个数字乘积的约数个数


数的约数是指能整除该数且没有余数的数。换句话说,数n的约数是指与任何其他整数相乘后结果为n的数。它也可以称为数的因数。

Dividend ÷ Divisor = Quotient.

例如,如果我们将60除以5,我们将得到12,反之亦然,因此,12和60可以被认为是60的约数。

N个数字乘积的约数个数

给定的任务是找到给定数字的乘积的约数个数。让我们通过一个例子来理解这一点。

假设我们给出了数字6、6和10。这些数字的乘积是120,120的约数是1、2、3、4、5、6、8、10、12、15、20、24、30、40、60、120。因此,输出应为16

Input: 6, 2, 10
Output: 16

使用取模运算符

实现此目的的一种方法是使用取模(%)运算符查找约数,并通过从1迭代到乘积来计算它们。

取模运算符(%)运算符用于获取除法运算的余数。如果除法的余数为零,则表示被除数可以被除数整除。例如,(30 % 5)为0,因此30可以被5整除。

计算数字数组乘积的约数个数。

  • 使用乘法运算符将数组的所有数字相乘,并将值存储在名为乘积的变量中。

  • 使用取模运算符,从1到乘积,用每个数字除以乘积并获取余数。

  • 创建一个变量计数,如果余数为0,则递增计数变量。

示例

以下程序计算给定数字乘积的约数个数:

#include <iostream>
using namespace std;

// Define a function for finding the number
int findNumberOfDivisors(int arr[], int N) {

   // Multiply all the numbers in the array
   int product = 1;
   for (int x = 0; x < N; x++) {
      product *= arr[x];
   }

   // Count the divisors
   int count = 0;
   for (int x = 1; x <= product; x++) {
      if (product % x == 0) {
         count++;
      }
   }

   return count;
}
int main() {

   // Declaration of the numbers and N
   int numbers[] = { 12, 16, 40 };
   int N = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
   int divisors = findNumberOfDivisors(numbers, N);
   std::cout << "Number of divisors: " << divisors;
   return 0;
}

输出

Number of divisors: 40

注意 - 对于较大的数字,这种方法效率非常低。由于数字较大,因此乘积将很大。这将导致大量的迭代,从而增加时间复杂度。

使用质因数分解

如果N是一个合数,使得

N = xa  * yb  * zc

其中a、b和c是质因数,则N的约数个数由下式给出

(a + 1)(b + 1)(c + 1)

我们将使用上述概念来找到N个数字乘积的约数个数。

算法/步骤

  • 将所有N个数字相乘并将其存储在名为乘积的变量中。

  • 迭代一个for循环,从2到乘积的平方根。

  • 获取乘积的质因数。为此,我们使用取模运算符来检查乘积是否可以被x的当前值整除。如果是,则x被存储为质因数,而计数被存储为质因数的幂。

  • 使用<vector>库和push_back()函数,将质因数及其指数存储在向量容器-primeFactorpower中。

  • 如果有任何剩余的质因数,也将其存储。

  • 通过从0迭代到质因数的数量并使用上述公式来计算约数。

示例

以下是使用质因数分解方法查找给定数字乘积的约数个数的程序:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>

// Multiply all the N numbers
int findNumberOfDivisors(int arr[], int N) {
   int product = 1;
   for (int x = 0; x < N; x++) {
      product *= arr[x];
   }

   std::vector<int> primeFactor;
   std::vector<int> power;
    
   // Check if x is divisor of product

   // Store the prime factor and exponent in the vector container
   for (int x = 2; x <= sqrt(product); x++) {
      if (product % x == 0) {
         int count = 0;
         while (product % x == 0) {
            product /= x;
            count++;
         }
         primeFactor.push_back(x);
         power.push_back(count);
      }
   }
    
   // Store the remaining prime factor (if present)  
   if (product > 1) {
      primeFactor.push_back(product);
      power.push_back(1);
   }
    
   // Count the number of divisors
   int divisorsCount = 1;
   for (int x = 0; x < primeFactor.size(); x++) {
      divisorsCount *= (power[x] + 1);
   }

   return divisorsCount;
}

int main() {
   int numbers[] = {12, 16, 40};
   
   // Calculate the number of elements in the array
   int N = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
   int divisors = findNumberOfDivisors(numbers, N);
   std::cout << "Number of divisors: " << divisors << std::endl;
   return 0;
}

输出

Number of divisors: 40

使用嵌套循环

我们还可以使用嵌套循环找到所有N个数字的乘积。在外部循环中,我们需要迭代从1到乘积的所有数字。在这个数字范围内,我们将找到所有可能的约数。在嵌套循环中,我们将计算每个数字及其倍数的约数个数。

示例

#include <iostream>
#include <vector>

int findNumberOfDivisors(int arr[], int N) {
   std::vector<int> divisorsCount(11000, 0);
    
   // Multiply all the N numbers
   int product = 1;
   for (int x = 0; x < N; x++) {
      product *= arr[x];
    }
    
   // Count of divisors
   for (int x = 1; x <= product; x++) {
      for (int y = x; y <= product; y += x) {
         divisorsCount[y]++;
      }
   }

   return divisorsCount[product];
}

int main() {
   int numbers[] = {12, 16, 40};
   int N = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
   int divisors = findNumberOfDivisors(numbers, N);
   std::cout << "Number of divisors: " << divisors << std::endl;
   return 0;
}

输出

Number of divisors: 40

结论

我们讨论了查找N个数字乘积的约数个数的不同方法,包括使用取模运算符、质因数分解、嵌套循环等。我们不能有效地对较大的数字使用取模运算符。为了获得优化的结果,我们可以使用质因数分解和嵌套循环方法。

更新于: 2023年7月12日

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