将一个整数拆分使其乘积最大
class Solution { public: int integerBreak(int n) { int Max,ThreeIndex,TwoIndex; if (n < 4) { if (n>2) return 2; return n == 2 ? 1 : 0; } if (n % 2) { TwoIndex = ((n - 3) % 6) / 2 ; ThreeIndex = (n - 3) / 6 * 2 + 1; Max = pow(3, ThreeIndex) * pow(2,TwoIndex); } else { TwoIndex = n % 6 / 2; ThreeIndex = n / 6 * 2; Max = pow(3, ThreeIndex)*pow(2, TwoIndex); } return Max; } };
最优化问题,尽量都分成3,不足部分就分成2。
对于 n < 4,可以验证其分解成几个正整数的和的乘积是小于 n 的。
对于 n >= 4, 能证明其能分解成几个数的和使得乘积不小于 n。
如果分解成 1 和 n - 1,那么对乘积是没有帮助的,因此,假设 n
分解成 a 和 n - a,2 <= a <= n - 2,那么
a * (n - a) - n
= (a - 1) * n - a * a + a - a
= (a - 1) * (n - a) - a
>= (a - 1) * 2 - a
= a - 2
>= 0
如果 a, n - a 仍然 >= 4,那么继续分解,直至 a, n - a < 4。因为每次分解都能使乘积
增加,所以最优解必是最终分解结果,也即分解出的数全是 2 或 3 。
(1)
假设 n 是偶数,且分解成 a 个 2 和 b 个 3,即 n = 2 * a + 3 * b,则乘积为 2a * 3b。
注意到 23 < 32 且 2 * 3 = 3 * 2 = 6,所以每 3 个 2 换成 2 个 3 会使乘积更大,因此,
最优方案是分解成 n/6*2 个 3 和 n%6/2 个 2,乘积为 3n/6*2 * 2n%6/2。
(2)
假设 n 是奇数,则一定需要分出一个 3,然后 n - 3 就是偶数。因此最优方案是分解出
(n-3)/6*2+1 个 3 和 (n-3)%6/2 个 2,乘积为 3(n - 3)/6*2+1 * 2(n-3)%6/2。