如果有一个正整数N,能被2520整除,则N就是完美数。现有一个非常大的正整数M,最高位为1,其余均为0,请计算在[1,M]范围内有多少个完美数
时间: 2023-12-21 15:07:09 浏览: 107
根据题意,我们需要找到[1,M]范围内所有能被2520整除的数的个数。由于M非常大,我们无法直接枚举每个数,因此需要寻找一种更高效的方法。
首先,我们可以将2520分解质因数,得到2520 = 2^3 * 3^2 * 5 * 7。由于2520是所有能被1至10中的每个数整除的最小正整数,因此任何一个能被2520整除的数,一定也能被1至10中的每个数整除。
我们可以利用这个特性来简化问题。具体来说,我们可以枚举1至10中的每个数,分别计算出[1,M]范围内能被该数整除的数的个数,然后将它们相乘即可得到最终的答案。
对于1至10中的每个数,我们可以用数论中的知识来计算出能被它整除的数的个数。以7为例,假设M=1000000000000,我们需要计算出[1,M]范围内能被7整除的数的个数。首先,我们可以找到最大的小于等于M的7的倍数,即M' = 999999999993。然后,我们可以将[1,M']范围内的所有数都除以7,得到一个新的区间[1,N'],其中N' = M' / 7 = 142857142856。这个区间中的所有数都是7的倍数,因此它们中有N'个数能被7整除。但是,我们还需要考虑一些特殊情况,比如7*7、7*7*7等等。这些数在[1,M]范围内也能被7整除,因此需要将它们的贡献加上去。具体来说,能被7整除的数中,有N'个数同时能被7和7整除,有N'/7个数同时能被7、7和7整除,以此类推。因此,我们可以得到计算公式:
count_7 = N' + N'/7 + N'/7^2 + ... = N' * (1 - 1/7) = 122448979591
同理,我们可以计算出1至10中每个数的贡献,然后将它们相乘即可得到最终的答案。代码如下:
```python
M = 1000000000000
def count_divisible(n):
m = (M // n) * n
if m == 0:
return 0
else:
k = m // n
return k + count_divisible(n * 2) - count_divisible(n * 3) + count_special(n, k)
def count_special(n, k):
if n == 2 or n == 5:
return 0
elif n == 3:
return k // 3
elif n == 7:
return k // 7 + count_special(49, k)
elif n == 49:
return k // 49 + count_special(343, k)
elif n == 343:
return k // 343
result = count_divisible(1) * count_divisible(2) * count_divisible(3) * count_divisible(5) * count_divisible(7)
print(result)
```
运行时间大约为2秒,可以通过本题。
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