第1关:判断一个数是否为完全平方数
一个非负整数n
是完全平方数当且仅当存在非负整数m
,使得n = m * m
。注意,0
是完全平方数。
本关要求用for
循环语句来判断一个非负整数是否为完全平方数。其中:返回true
表示该非负整数n
是完全平方数,返回false
则表示该非负整数n
不是完全平方数。
测试输入:25
预期输出:Yes
测试输入:100
预期输出:Yes
开始你的任务吧,祝你成功!
// 判断一个数是否为完全平方数
// 请在此添加实现代码
第2关:统计用户输入的正整数m
和n
之间(包含m
和n
本身)有多少个数其各位数字之和是5
本关要求用for
循环语句来统计用户输入的正整数m
和n
之间(包含m
和n
本身)有多少个数其各位数字之和是5
。其中:m
和n
都是3
位正整数。
// 统计m和n之间有多少个数其各位数字之和是5
// 请在此填入实现代码
本关的测试文件是step2/SumOfThreeIntTest.cpp
,负责对你写的实现代码进行测试。具体说明如下:
// 从命令行读入两个int型数值
// 这两个数取自测试集的输入
上述main
函数从命令行读入,并将处理后的结果通过命令行输出。注意,step2/SumOfThreeIntTest.cpp
的代码不能被修改。
测试输入:12 34
预期输出:3
开始你的任务吧,祝你成功!
// 统计m和n之间有多少个数其各位数字之和是5
// 请在此添加实现代码
第3关:计算n以内(不包含n)的所有质数之和
质数,又称素数,指在一个大于1
的自然数中,除了1
和此整数自身外,无法被其他自然数整除的数(也可定义为只有1
和本身两个因数的数)。
本关要求用for
循环语句来实现。
// 计算n以内(不包含n)的所有素数之和
// 请在此提供实现代码
本关的测试文件是step3/SumOfPrimeTest.cpp
,负责对你写的实现代码进行测试。具体说明如下:
// 从命令行读入一个正整数n
// 这个数取自测试集的输入
上述main
函数从命令行读入,并将处理后的结果通过命令行输出。注意,step3/SumOfPrimeTest.cpp
的代码不能被修改。
测试输入:5
预期输出:5
测试输入:100
预期输出:1060
开始你的任务吧,祝你成功!
// 计算n以内(不包含n)的所有素数之和
// 请在此添加实现代码
第4关:求两个数的最大公约数和最小公倍数
Multiple,简写为L.C.M.)是数论中的一个概念。若有一个数X
,可以被另外两个数A
、B
整除,且X
大于(或等于)A
和B
,则X
为A
和B
的公倍数。A
和B
的公倍数有无限个,而所有的公倍数中,最小的公倍数就叫做最小公倍数。如12
和18
的最小公倍数为36
。
本关要求用for
循环语句来分别求两个正整数的最大公约数和最小公倍数。
// 求两个正整数的最大公约数
// 请在此提供实现代码
// 求两个正整数的最小公倍数
// 请在此提供实现代码
本关的测试文件是step4/GcdAndLcmTest.cpp
,负责对你写的实现代码进行测试。具体说明如下:
// 从命令行读入两个正整数
// 这两个数取自测试集的输入
上述main
函数从命令行读入,并将处理后的结果通过命令行输出。注意,step4/GcdAndLcmTest.cpp
的代码不能被修改。
测试输入:6 9
预期输出:3 18
开始你的任务吧,祝你成功!
// 求两个正整数的最大公约数
// 求两个正整数的最小公倍数
首先来看一个最简单的C语言实现质因数分解的列子:
原理&&方法 把一个合数分解为若干个质因数的乘积的形式,即求质因数的过程叫做分解质因数,分解质因数只针对合数
求一个数分解质因数,要从最小的质数除起,一直除到结果为质数为止。分解质因数的算式的叫短除法,和除法的性质差不多,还可以用来求多个个数的公因式:
3 (3是质数,结束)
可先用素数筛选法,筛选出符合条件的质因数,然后for循环遍历即可,通过一道题目来show一下这部分代码
我所谓的深入理解,就是通过4星的题目来灵活运用分解质因数的方法,题目如下
思路 a^k和n!都可能非常大,甚至超过long long int的表示范围,所以也就不能直接用取余操作判断它们之间是否存在整除关系,因此我们需要换一种思路,从分解质因数入手,假设两个数a和b:
, 则b除以a可以表示为:
若b能被a整除,则 b / a必为整数,且两个素数必护质,则我们可以得出如下规律:
若a存在质因数px,则b必也存在该质因数,且该素因数在b中对应的幂指数必不小于在a中的幂指数
另b = n!, a^k = p1^ke1 * p2^ke2 * ... * pn^ken,因此我们需要确定最大的非负整数k即可。要求得该k,我们只需要依次测试a中每一个素因数,确定b中该素因数是a中该素因数的幂指数的多少倍即可,所有倍数中最小的那个即为我们要求得的k
分析到这里,剩下的工作似乎只是对a和n!分解质因数,但是将n!计算出来再分解质因数,这样n!数值太大。考虑n!中含有素因数p的个数,即确定素因数p对应的幂指数。我们知道n!包含了从1到n区间所有整数的乘积, 这些乘积中每一个p的倍数(包括其本身)都对n!贡献至少一个p因子,且我们知道在1到n中p的倍数共有n/p个。同理,计算p^2,p^3,...即可
* 素数筛选法进行预处理
约数个数定理 对于一个大于1的正整数n可以分解质因数:
, 则n的正约数的个数为:
故根据乘法原理:n的约数的个数就是