整数因子分解问题分治n>=200000000

时间: 2023-12-19 09:06:42 浏览: 70
对于这个问题,我们可以使用Pollard-Rho算法来解决。这个算法是一种基于随机化的算法,可以在多项式时间内完成因子分解。 具体来说,我们可以使用一个随机函数$f(x)$来生成一系列数列$x_0,x_1,x_2,\ldots$。每次通过计算$f(x_i)$得到下一个数$x_{i+1}$,然后计算$x_{i+1}$与$x_i$的最大公因数,如果找到了非1且不同于n的因子,那么我们就成功完成了因子分解。 具体的实现方法可以参考以下代码,其中rand()函数可以用C++的标准库函数来实现,例如使用srand(time(NULL))和rand()来生成随机数。 ```python #include <bits/stdc++.h> using namespace std; long long gcd(long long a, long long b) { return b == 0 ? a : gcd(b, a % b); } long long pollard_rho(long long n) { long long x = rand() % n, y = x, c = rand() % n, u = 1, v, t = 0; for (int lim = 1; lim; ) { x = y; for (int i = 1; i <= lim; ++i) { y = (y * y + c) % n; v = u * abs(y - x) % n; if (v == 0) return gcd(abs(x - y) / lim, n); if (++t == lim) u = v, lim <<= 1, t = 0; } } return n; } void factorize(long long n, vector<long long>& factors) { if (n == 1) return; if (n % 2 == 0) { factors.push_back(2); factorize(n / 2, factors); return; } if (n % 3 == 0) { factors.push_back(3); factorize(n / 3, factors); return; } if (n % 5 == 0) { factors.push_back(5); factorize(n / 5, factors); return; } if (n % 7 == 0) { factors.push_back(7); factorize(n / 7, factors); return; } if (n % 11 == 0) { factors.push_back(11); factorize(n / 11, factors); return; } if (n % 13 == 0) { factors.push_back(13); factorize(n / 13, factors); return; } if (n % 17 == 0) { factors.push_back(17); factorize(n / 17, factors); return; } if (n % 19 == 0) { factors.push_back(19); factorize(n / 19, factors); return; } if (n < 100000000) { for (int i = 23; i * i <= n; i += 2) { if (n % i == 0) { factors.push_back(i); factorize(n / i, factors); return; } } factors.push_back(n); return; } long long d = n; while (d == n) d = pollard_rho(n); factorize(d, factors); factorize(n / d, factors); } int main() { long long n = 200000000; vector<long long> factors; factorize(n, factors); sort(factors.begin(), factors.end()); for (int i = 0; i < (int)factors.size(); ++i) { cout << factors[i] << " "; } cout << endl; return 0; } ``` 在上述代码中,我们首先判断n是否是2、3、5、7、11、13、17、19中的一个,如果是,就直接将其作为因子加入结果中;否则,我们就调用pollard_rho函数来寻找n的一个因子d,然后递归地对d和n/d进行因子分解。在pollard_rho函数中,我们使用了Floyd判圈算法来寻找因子,这个算法的时间复杂度是O(sqrt(n)),因此总体时间复杂度是O(sqrt(n)logn),可以满足n>=200000000的要求。
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