技术标签: 算法 深度优先 信息学奥赛-搜索专题
解题思路:
(1)将一个数分解为所有素因子的乘积,如果因子有相同的话,需要写成a的b次方的格式
(2)第一想法,将目标值n先从因子2开始枚举,开始试除,如果可以被整除的话,那么2就是他的因子,然后继续将目标值缩小为n/2,继续试除,一直到n不能被2整除的话,枚举3是否能整除,依次类推
(3)每一个商都需要进行分解,层层递进,一直到商为素数,那么可以利用递归深搜的解法,一直将目标值缩小,继续下一层递归
(4)设置函数dfs(start,num),start表示开始试除的因子,num为目标值,想想递归的出口,如果这个数不是质数,那么肯定能被2~sqrt(num)之间的数整除,因子都是成对出现的,题目要求从小到大排列,那么如果商还是合数,必然会被下一次分解,如果是质数,那么在2~sqrt(num)中已经没有因子了,所以出口在start>sqrt(num),最后一个因子记得也要收集起来
试想一下,如果出口是start>num,那么11必然也会被11整除,最后的商变为了1,即最后收集的结果因子是1,很明显不符合题目要求,所以出口为start>sqrt(num)(仔细体会)
(5)递归的可行性方案为,当num%start==0,说明start是一个因子,收集结果,目标值缩小num=num/start,如果不能被整除,枚举下一个因子 start++,然后继续递归
(6)将所有因子收集到ans数组中,展开最长连号的判断,如果本项和后一项相等,说明要写成a^b的格式,否则直接输出a,最后利用打标记的方法,先输出首部,再输出剩余的部分(因为涉及到*号的输出)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,cnt;//cnt表示分解出来因子的数量
int ans[110];//用来存放因子
void dfs(int start,int num)
{
if(start>sqrt(num)) //递归出口,当因子大于num的平方根
{
ans[++cnt]=num;//将最后一个因子收集
return ;//结束
}
if(num%start==0)//可行性方案,如果num被start整除了
{
ans[++cnt]=start;//保存现场,将因子存入数组
num=num/start;//目标值缩小
}
else//如果不能被整除
{
start++; //枚举因子增加
}
dfs(start,num);//继续递归
}
int main()
{
int res=1;//负责统计相同因子的数量
cin>>n;
dfs(2,n);//从2开始枚举因子分解目标值n
bool flag=0;//打标记是否输出*
for(int i=1;i<=cnt;i++)//遍历结果数组
{
if(ans[i]==ans[i+1])//如果本项和后一项相等
res++;//数量加1
else
{
if(flag==0)//如果输出的是首部
{
if(res!=1)//如果数量不为1
{
cout<<ans[i]<<"^"<<res;//输出因子
}
else//输入数量为1
{
cout<<ans[i];//输出因子
}
flag=1;//标记取消
}
else//如果输出首部了
{
if(res!=1)
{
cout<<"*"<<ans[i]<<"^"<<res;//如果数量不为1
}
else
{
cout<<"*"<<ans[i];//如果数量为1
}
}
res=1;//计数器归1
}
}
return 0;
}
解法2:递归
(1)可以设置函数dfs(start ,num,cnt);分别表示试除的因数,还有目标值,和该因数的数量,从2开始枚举,该递归函数的出口一定是num=1,因为不管最后是质数还是合数,因数一直会增加,比如22,分解为2*11,当num=11,start=11的时候,结果为1,就可以退出了,表示没有因数了。
(2)因为cnt已经记录了该因数的数量,所以只要对cnt进行分类讨论即可,当cnt>1的时候,输出a的b次方的格式,cnt=1的时候,直接输出因子
(3)可行性方案为:如果当前start能整除num,那么让他一直除下去
(4)一旦不再被start整除的话,那么开始输出start的因数,同理根据cnt的数量开始判断,并且开始枚举下一个因数,start+1,记得cnt清零
(5)递归函数每一层都会形成新的局部变量,尤其全局变量的应用,应仔细思考
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
bool flag;//用来标记是否输出*
//start表示试除的因子,num表示目标值,cnt表示当前因子的数量
void dfs(int start,int num,int cnt)
{
if(num==1)//如果目标值为1,结束递归
{
if(cnt>1)//如果当前因子的数量大于1
{
if(flag==1)
cout<<"*";
cout<<start<<"^"<<cnt;//输出a的b次方的格式
flag=1;
}
else if(cnt==1)//如果当前因子等于1
{
if(flag==1)
cout<<"*";
cout<<start;//输出该因数
flag=1;
}
return ;//递归结束
}
if(num%start==0)//如果当前能被start整除
{
dfs(start,num/start,cnt+1);//一直除下去
}
else//如果不能被start整除 输出start这个因数
{
if(cnt>1) //根据cnt的数量确定输出格式
{
if(flag==1)
cout<<"*";
cout<<start<<"^"<<cnt;
flag=1;
}
else if(cnt==1)
{
if(flag==1)
cout<<"*";
cout<<start;
flag=1;
}
dfs(start+1,num,0);//将因子+1,继续试除,cnt归零
}
}
int main()
{
int n;
cin>>n;
dfs(2,n,0);//从2开始试除,目标值是n
return 0;
}
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