给定一组n个正整数,要求每次选其中一个数乘以或除以一个素数(称为一次凑数),问至少需要凑数多少次可以把所有的数都凑成相等
时间: 2024-01-31 16:04:07 浏览: 52
你好!对于这个问题,我们可以使用贪心算法来解决。
首先,我们需要找出给定正整数中的最大值和最小值。假设最大值为max_num,最小值为min_num。
我们知道,只有通过乘以或除以素数,我们才能改变一个数的值。因此,我们需要找到一个素数p,使得max_num通过乘以或除以p后,可以得到一个介于min_num和max_num之间的数。
接下来,我们将所有的数都通过乘以或除以p来凑成介于min_num和max_num之间的数。
然后,我们更新max_num和min_num为新的凑成的数,并重复上述步骤,直到所有的数都相等为止。
总结起来,我们需要选择合适的素数p来凑数,直到所有的数都相等。因此,至少需要凑数的次数就是选择素数的次数。
希望这个解答能够帮到你!如果还有其他问题,请随时提问。
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给定一组n个正整数,要求每次选其中 一个数乘以或除以一个素数(称为一次 凑数),问至少需要凑数多少次可以把 所有的数都凑成相等。
这是一道比较经典的数学问题,被称为经典的“数论-组合”问题。我们可以用质因数分解的方法来解决这个问题。
假设这组n个正整数的质因数分解后的形式为:
$a_1 = p_{1}^{c_{1,1}}p_{2}^{c_{1,2}}...p_{k}^{c_{1,k}}$
$a_2 = p_{1}^{c_{2,1}}p_{2}^{c_{2,2}}...p_{k}^{c_{2,k}}$
...
$a_n = p_{1}^{c_{n,1}}p_{2}^{c_{n,2}}...p_{k}^{c_{n,k}}$
其中 $p_{1},p_{2},...,p_{k}$ 是这n个数中所有可能的素数。对于一个素数 $p_i$,我们可以对所有 $c_{j,i}$ 取模 3,得到一个长度为n的01串 $S_i$,其中第j位为0表示 $a_j$ 在 $p_i$ 的指数上模3余0,为1表示模3余1,为2表示模3余2。
显然,如果存在一个素数 $p_i$,使得 $S_i$ 中所有位相同,那么所有数都可以通过乘以或除以 $p_i$ 来凑成相等,所需要的次数就是 $S_i$ 中0和1的个数之和。
否则,我们可以选择两个不同的素数 $p_i$ 和 $p_j$,将 $S_i$ 和 $S_j$ 中不同的位进行交换,得到一个新的01串 $S'$。我们可以证明,如果 $S'$ 中所有位相同,那么所有数都可以通过乘以或除以 $p_i$ 和 $p_j$ 来凑成相等,所需要的次数就是 $S'$ 中0和1的个数之和。
我们可以用广度优先搜索来求解最小的凑数次数。初始状态为所有01串都相同,目标状态为所有01串都为0或1。每次扩展一个状态时,枚举所有可能的素数对,进行上述交换操作,得到一个新的状态,加入队列中。直到找到目标状态为止。
由于素数的个数不超过 $O(\frac{n}{\ln n})$,对于每个素数,需要 $O(n)$ 的时间来计算其对应的01串。因此,总时间复杂度为 $O(n^2 \log n)$。
希望能够帮到你!
C++编程:24、 给定一组n个正整数,要求每次选其中一个数乘以或除以一个素数(称为一次凑数),问至少需要凑数多少次可以把所有 的数都凑成相等。
这是一个比较经典的问题,可以使用贪心算法来解决。具体的做法如下:
首先,找到所有正整数的最大公因数,如果最大公因数不等于1,则无法通过一次凑数将所有数变成相等的。否则,可以通过以下步骤来实现:
1. 选定一个素数p作为凑数因子。
2. 对于每个正整数,计算它可以被凑成的形式,即为该数除以p的k次方,其中k为非负整数。找到这些形式中最接近该数的有理数,记为r。如果该数可以被凑成r,则将其凑成r;否则,将其凑成最接近r的素数倍数。这个步骤可以使用贪心来实现。
3. 检查所有数是否已经相等,如果是,则结束;否则,返回步骤1。
这个算法的正确性可以通过数学归纳法来证明。时间复杂度为O(nlogn),其中n为正整数的个数。