2.3模拟赛

今天是five20巨佬出的一套题目,考得心态爆炸,太弱了只打表拿到了第一题十分。总结一下第一题math

对于一个正整数 n,从 1!、2!、3!、......、n!中至少删去几个阶乘,就能使余下的阶乘的乘积是完全平方数?

输出删去的个数以及删去的阶乘

对于 100%数据 1≤n≤500

这道题看到数据很大,下意识的觉得这是道数论结论题,打表想找规律,没有去仔细推阶乘之间的关系。

这道题需要先证明一个结论才比较容易想清楚。

1.若n为奇数

先去掉n!。剩余为1!*2!*3!……*(n-2)!*(n-1)!

将其两两放一起,则变为(1!^2*2)*(3!^2*4)*(5!^2*6)……[(n-2)!^2*(n-1)]。

将其化简为求积的形式 for i=1 to (n-1)/2     (2i-1)!^2*(2*i)

当其为完全平方数时,则要满足   for i=1 to (n-1)/2   2*i   ==  2^[(n-1)/2]*[(n-1)/2]!为完全平方数。

若(n-1)/2为奇数,则2^(n-1)/2不为完全平方数,删掉2!

此时不管[(n-1)/2]!为不为完全平方数 最多删去3个阶乘

2.若n为偶数

先不去掉n!。操作如同奇数删后。

综上所述,这道题最多删去三个阶乘!!!

这时候就有很多的算法了,迭代深搜啊什么的。这里写下five20巨佬的状压。

为什么想到用状压呢?因为完全平方数可以写为数的平方或积的平方,而任意一个数都能写成质数的积的形式,将质数压进每一位中,用0,1表示质数目前的奇偶,当整个数为0时,表示每一个质数的个数均为偶数(包括0),即完全平方数。

可以这样操作可行的原因是奇偶性:奇+奇=偶,奇+偶=奇,偶+偶=偶。可以用^操作。

那么提前预处理,直接把每个数算出为它的质因子以及每个质因子的个数,这样就可以方便地判断除法之后是否为完全平方数了。

因为500以内有98个质数,用压位来表示数值有2^98这么大,爆掉了long long,所以我们用二维数组mask[501][2],0即前49个质数的状态,1即后49个质数的状态。

下面是five20巨佬的代码

 1 /*这题只要知道结论:答案个数小于等于3个。就so easy了,方法很多,可以乱写,我写的状压仅供参考——by 520*/
 2 #include<cstdio>
 3 #define N 501
 4 typedef long long ll;
 5 int n,tot,pri[100];
 6 bool b[N];
 7 ll m,mask[N][2],aim0,aim1;
 8 int main()
 9 {
10     freopen("math.in","r",stdin);
11     freopen("math.out","w",stdout);
12     scanf("%d",&n);
13     for(int i=2;i<23;i++)
14         if(!b[i])for(int j=i<<1;j<501;j+=i)b[j]=1; //这里b数组是筛法预处理质数,若!b[i]则i为质数,若b[i]则为合数
15     for(int i=2;i<500;i++) if (!b[i]) pri[tot++]=i; //pre数组记录质数,tot为质数个数
16     
17     for(int i=2,k;i<=n;i++)
18     {
19         k=i;m=1;
20         for(int j=0;j<50&&pri[j]<=k;j++,m<<=1)  /*这里就是统计某个数的质因子,j设定为50是小优化:因为500以内共
21                                                     98个质数,而m最多为2^64-1,所以我折半枚举,先来50次*/
22             while(k%pri[j]==0){                 //解释下m,状压,每个m<<1即代表一个质数
23             k/=pri[j];
24             mask[i][0]^=m;                      /*mask[i][0]若为0,则说明i的pre[j]这个质因子的个数为偶数或者没有*/
25         }
26         m=1;
27         for(int j=50;j<tot&&pri[j]<=k;j++,m<<=1) /*这里的意思同上,只不过两部分都用了m,而m<<1的值只能表示
28                                                     一个质数,所以将两部分隔开,这里就是mask[i][1]啦*/
29             while(k%pri[j]==0){
30             k/=pri[j];
31             mask[i][1]^=m;
32         }
33         mask[i][0]^=mask[i-1][0];                /*这里就是合并该数和上一个数的质因子个数*/
34         mask[i][1]^=mask[i-1][1];
35     }
36     
37     if(mask[n][0]==0&&mask[n][1]==0)            /*若n的质因子个数为偶数,则不需删除任何数*/
38     {
39         puts("0");
40         return 0;
41     }
42 
43     //上面预处理后,下面直接依次枚举删去1个、2个、3个的情况就OK了
44 
45     for(int i=2;i<=n;i++)aim0^=mask[i][0],aim1^=mask[i][1];  /*这里是删去1个的暴力枚举,
46                                                         aim0取出前面50个质因数的压位值,aim1后面的同理*/
47     for(int i=2;i<=n;i++)
48         if(mask[i][0]==aim0&&mask[i][1]==aim1)    /*上面aim0异或出的值即若和mask[i][0]相等,
49                                                     且aim1和后面的相等,则说明删去该数就保证质因子个数为偶数*/
50         {
51             puts("1");                            
52             printf("%d
",i);                    //所以删去该数
53             return 0;
54         }
55     
56     for(int i=2;i<n;i++)                  /*删去2个数的枚举,直接n方暴力*/
57         for(int j=i+1;j<=n;j++)
58             if(aim0==(mask[i][0]^mask[j][0])&&aim1==(mask[i][1]^mask[j][1]))  //思路和枚举1个的一样
59             {
60                 puts("2");
61                 printf("%d %d
",i,j);
62                 return 0;
63             }
64     
65     for(int i=2;i<n-1;i++)  //删去3个数的枚举,n^3暴力,实际是不会超时的,因为最坏情况难以出现
66         for(int j=i+1;j<n;j++)
67             for(int k=j+1;k<=n;k++)
68      if(aim0==(mask[i][0]^mask[j][0]^mask[k][0])&&aim1==(mask[i][1]^mask[j][1]^mask[k][1]))
69         {
70             puts("3");
71             printf("%d %d %d
",i,j,k);
72             return 0;
73         }
74 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/lsgjcya/p/8410929.html