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Newcoder 110 A.最大乘積(數論)

Description

這題要你回答 T T 個詢問,給你一個正整數 S S ,若有若干個正整數的和為 S

S ,則這若干的數的乘積最大是多少?請輸出答案除以 2000000000000000003 2000000000000000003 (共有 17 17 個零) 的餘數。

Input

輸入的第一行有一個正整數 T

T ,代表該測試資料含有多少組詢問。
接下來有$T $行,每個詢問各佔 1 1 行,包含$ 1$ 個正整數,代表該詢問的 S S 值。

( 1 T 100 , 1 S 2000 ) (1\le T\le 100,1\le S\le 2000)

Output

對於每個詢問,請輸出答案除以 2000000000000000003 2000000000000000003 (共有 17 17 個零) 的餘數。

Sample Input

10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
100

Sample Output

1
2
3
4
6
9
12
18
27
7412080755407364

Solution

數學歸納法可以證明把 n n 拆成儘可能多的 3 3 以及不超過兩個 2 2 的組合是最優解,此時有
f ( 3 k ) = 3 k , f ( 3 k + 1 ) = 4 3 k 1 , f ( 3 k + 2 ) = 2 3 k f(3k)=3^k,f(3k+1)=4\cdot 3^{k-1},f(3k+2)=2\cdot 3^k
Code

#include<cstdio>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll mod=2000000000000000003ll;
int main()
{
	int T,n;
	scanf("%d",&T);
	while(T--)
	{
		scanf("%d",&n);
		ll ans=1;
		if(n%3==0)
		{
			n/=3;
			for(int i=1;i<=n;i++)ans=3ll*ans%mod;
		}
		else if(n%3==1)
		{
			if(n>1)
			{
				ans=4;
				n=(n-4)/3;
				for(int i=1;i<=n;i++)ans=3ll*ans%mod;
			}
		}
		else
		{
			ans=2;
			n=(n-2)/3;
			for(int i=1;i<=n;i++)ans=3ll*ans%mod;
		}
		printf("%lld\n",ans);
	}
	return 0;
}