一、处理逻辑
首先,解析这道题,input:[a,b,c,d];
如果可以写成:[pq,pp,sq,sdd]
则最终可以转换为:[[p的3次,q的2次,s的2次,d的2次]](这里p、q、s、d都是素数)
因此这道题的解决方法就是:①分解每个数的素因子;②检查所有素因子的个数;③判断素因子的个数是否小于等于数组长度,如果是,则可以。
二、寻找素因子的数学原理
在寻找一个数的素因子时:
1.任何正整数都可以唯一地被分解成若干个素数的乘积。
这个定理是数论中的基本定理之一,被称为算术基本定理。
可以这么理解:这个数有两种情况:①素数,则不用分解;②合数,则根据概念,合数就是除了自身和1之外还有其他因子,所以它一定可以分解成其他因子。
这些因子又进入上面判断,如果是素数就结束,如果是合数就又可以这样分解下去,直到两个都是素数。结局就是唯一地被分解成若干个素数的乘积。
2.考虑关于一个大于1的正整数i,可以写成 i=a*b,我说这两个数其中一定存在一个数<=i。
3.就是对i进行素因子分解,如果是它的素因子,则有且只能有一个。
这一点我们可以由反证法证明:如果存在两个大于的数是i的素因子则这两个数相乘之后一定大于i本身。
所以,我们可以直接从2开始一直整除目标数i,值记为a,迭代更新a;2整除到不能再除时换下一个素数继续除,但是有个问题就是在写代码时没有一个素数序列,这个时候我们这么解决:
采用奇数序列,2之后也就是3,然后是5、7,接着是9,这个时候我们注意,这个时候b一定不能被9整除,因为所有可以被9整除的数都可以被3整除,也就是虽然用奇数序列,但是奇数序列里面的合数不可能起作用,因为这个奇数序列里面的合数(比如9)的因子一定比本身小,所以目标数已经被提前处理过。
直到处理到,就结束。
三、java代码展示
代码功能
这段代码判断一个整数数组 a
中的所有元素的质因数是否最多有 a.length
个不同的质因数。如果是,则返回 "Yes",否则返回 "No"。
代码结构
-
solution
方法:- 输入:整数
n
和整数数组a
。 - 逻辑:
- 使用
HashSet
存储所有元素的质因数。 - 遍历数组
a
,对每个元素调用primeFactors
方法获取其质因数,并将其加入HashSet
。 - 如果
HashSet
的大小小于等于a.length
,返回 "Yes";否则返回 "No"。
- 使用
- 输入:整数
-
primeFactors
方法:- 输入:整数
n
。 - 逻辑:
- 使用
ArrayList
存储n
的质因数。 - 先处理所有的偶数因子(2)。
- 再处理所有的奇数因子,从 3 开始,每次增加 2。
- 最后处理剩余的可能的质数。
- 返回质因数列表。
- 使用
- 输入:整数