最大最小公倍数
【题目描述】
已知若干个正整数的和为S,求这若干个正整数的最小公倍数的最大值。
【输入】
第一行一个整数T,表示测试数据的组数。
接下来T行,每行包括一个正整数S,表示若干个正整数的和为S。
【输出】
输出T行,每行包括一个整数,表示和为S的若干个正整数的最小公倍数的最大值。
【样例输入】
2
4
7
【样例输出】
4
12
【数据范围限制】
40%的数据:S≤100;
80%的数据:S≤330,结果不会超过long long类型;
100%的数据:2≤S≤500,T≤10,结果不会超过25位整数。
【提示】
样例中第一组数据S=4,它能分解成S=1+1+1+1,S=1+1+2,S=1+3,S=2+2,S=4,很明显S=4时最小公倍数为4,是所有情况中最小公倍数最大的;第二组数据S=7,它能分解成S=3+4,3和4的最小公倍数是12,也是所有情况中最小公倍数最大的。
【题解】
这道题真是 害人不浅 啊!题目描述那么难懂就算了,还来个高精度!
我比赛时看到题目,哇塞!好难啊!我一直想着怎样把S拆成几个数,并没有找规律(因为最近经常做暴力水法就能过的题)。最后决定使用递归枚举 拆分S的所有情况,再找出最小值更新答案。
结果果然不出我所料,时间超限30!
30分的做法我就不细讲了,毕竟那个并不是正解。
这道题目其实是一道DP!我们可以把S拆分成这个样子:
其中,\(x_1,x_2,x_3\cdots,x_i\)均为质数。
那么答案就等于 \({x_1^{y_1}\cdot x2^{y2}\cdot x_3^{y_3}\cdot\cdots\cdot x_i^{y_i}}\)(因为质数都是两两互质的,所以不用求它们的最大公因数)
为什么要拆成质数呢?我们可以设 \({A=x_1^{y_2}\cdot x_2^{y_2}}\),但是我们会发现,\({A>x_1^{y_1}+x_2^{y_2}}\),而 A 对答案的贡献却和 \({x_1^{y_1}\cdot x_2^{y_2}}\) 一样大。也就是说,合数不仅占空间,贡献还质数一样多,所以我们就只用质数,而不用合数了。
下面我们来设状态吧!
我们可以设\(f_i\)为 和为i的若干个质数的积的最大值 那么我们就可以写出状态转移方程了:$$f_i=max(f_i , f_{i-{x_j}^k} * {x_j}^k ) \quad(0\leq k\leq \frac{i}{x_j})$$
其中,j 枚举的是质数,k 枚举的是系数。
额……怎么这题竟然是一道DP?!
温馨提示:
- 我们可以先算出2~500的所有质数,然后DP,最后读入s(只要立刻输出f[s]就可以了)
- DP过程是三重循环的,最外层是j,枚举质数;然后是i,枚举1~500的所有数;最后是k,枚举系数。
- 记得打高精度!其实我们并不需要打出高精度 加、减、乘、除的所有运算,只要打 高精度乘低精度的运算 和 高精度数的判断操作 即可!
- DP前记得把f数组直接初始化为1(不然答案都会是0哟)
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
struct node
{
int len,a[120];
node()
{
memset(a,0,sizeof(a));
len=1;
}
}f[510];
int s[500];
node chengfa_x(node n1,int x)//这里是高精度乘低精度!
{
node no;int i;
no.len=n1.len;
for(i=1;i<=no.len;i++) no.a[i]=n1.a[i]*x;
for(i=1;i<=no.len;i++)
{
no.a[i+1]+=no.a[i]/10;
no.a[i]%=10;
}
i=no.len;
while(no.a[i+1]>0)
{
i++;
no.a[i+1]=no.a[i]/10;
no.a[i]%=10;
}
while((no.a[i]==0)&&(i>1)) i--;
no.len=i;
return no;
}
bool pd(int k)//判断素数
{
int tt=sqrt(k),i;
for(i=2;i<=tt;i++)
{
if(k%i==0) return false;
}
return true;
}
node max(node x,node y)//高精度取max值
{
if(x.len>y.len) return x;
if(x.len<y.len) return y;
for(int i=x.len;i>=1;i--)
{
if(x.a[i]>y.a[i]) return x;
else if(x.a[i]<y.a[i]) return y;
}
return y;
}
int main()
{
int t,i,j,c,sum=0,k,p;
node T;
scanf("%d",&t);
for(i=2;i<=500;i++) if(pd(i))
{
s[++sum]=i;
}
for(i=0;i<=500;i++) f[i].a[1]=1;//初始化
for(j=sum;j>0;j--)//DP过程
{
for(i=500;i>=1;i--)
{
p=1;
for(k=1;k<=8;k++)
{
p=p*s[j];
if(p>i) break;
else
{
f[i]=max(f[i],chengfa_x(f[i-p],p));
}
}
}
}
while(t--)
{
scanf("%d",&c);
for(i=f[c].len;i>=1;i--) printf("%d",f[c].a[i]);
printf("\n");//输入一个,输出一个
}
return 0;
}