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正整數分解使得乘積最大問題

一、問題描述

設 n 是一個正整數。現在要求將 n 分解為若干個自然數之和,使得自然數的成績最大。輸出這個最大的乘積。

要求:

(1)要求這些自然數 互不相同。
(2)要求這些自然數 可以相同。(同一個數結果大於等於(1)的結果)

二、問題分析

1、要求這些自然數 互不相同:

先來看幾個數找找規律:
(1)小於等於 4 的情況就不用說了。
(2)從 5 開始寫起:5=2+3,6=2+4,7=3+4,8=3+5,9=2+3+4,10=2+3+5,11=2+4+5
  Ps:從 1 開始寫沒意義,因為相乘還是 1*x==x 還少了相對於原來的 n 還少了 1 呢,更小了,所以從 2 開始才行~

發現規律如下:

  • 儘量使得元素是連續的,(一律從 2 開始)。
  • 如果連續加的時候,某個數 k 加的時候正好超出了 n ,則該數 k 不能算入,而是把讓 rest =(n - 前面  ( k - 1 ) 項總和),從後往前(因為一開始就使升序,所以也從大到小)均勻分配(+1)到各個元素,直到 rest == 0。

Code:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<stack>
#include<bitset>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<set>
#include<list>
#include<deque>
#include<map>
#include<queue>

#define mem(a,b) memset(a,b,sizeof a);
#define INF 0x3f3f3f3f

using namespace std;

typedef long long ll;

int a[100],b[100];

int main()
{
    int rs=0,len=0;
    for(int i=2;rs<=1100;i++)
    {
        a[len++]=i;
        rs+=i;
    }

    int n;
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        if(n<=4) // 沒辦法拆分成不同的數使乘積大於等於 (1*n)
        {
            //...
            continue;
        }

        rs=0;
        int k=0;
        for(int i=0;i<len-1;i++)
        {
            rs+=a[i];
            if(n-rs<a[i+1])
            {
                b[k++]=a[i];
                rs=n-rs;
                int j=k-1;
                while(1)
                {
                    b[j--]+=1;
                    rs--;
                    if(rs<=0) break;
                    if(j==-1) j=k-1;
                }
                break;
            }
            else if(n-rs==a[i+1])
            {
                b[k++]=a[i];
                b[k++]=a[i+1];
                break;
            }
            else
                b[k++]=a[i];

            if(rs<=0) break;
        }

        printf("%d",b[0]);
        for(int i=1;i<k;i++)
            printf(" %d",b[i]);
        puts("");
    }

    return 0;
}

2、要求這些自然數 可以相同:

先來看幾個數找找規律:4=2+2,5=2+3,6=3+3,7=3+2+2,8=3+3+2,9=3+3+3

發現規律如下:

(1)元素不會超過4,因為4=2+2,又可以轉化為2的問題,而5=2+3,5<2*3,所以5總能分解成2和3。
(2)儘可能多分解出3,然後分解出2,不要分出1。

考慮任意一個數,除以3之後的結果有以下3種:
(1)能被3除斷(即整除),那麼就分解為3+3+...+3的情況即可。例如:9=3+3+3。
(2)被3除餘1,分解為3+3+...+3+2+2或者3+3+...+3+4的情況,例如:10=3+3+2+2
(3)被3除餘2,分解為3+3+...+3+2的情況,例如:11=3+3+3+2。

Code(注意:有秒殺公式):

#include<bits/stdc++.h>
#include<cmath>

#define mem(a,b) memset(a,b,sizeof a);
#define INF 0x3f3f3f3f

using namespace std;

typedef long long ll;

int main()
{
    int T; scanf("%d",&T);
    int n;
    while(T-- && ~scanf("%d",&n))
    {
        int rs;
        if(n==0) rs=1; // 根據題目需要
        else if(n<4) rs=n; // 根據題目需要
        else
        {
            int cnt3,cnt2; // 3的個數 2的個數
            if(n%2==1) // 奇數時
            {
                cnt3=(n-3)/6*2+1;
                cnt2=(n-3)%6/2;
            }
            else // 偶數時
            {
                cnt3=n/6;
                cnt2=n%6/2;
            }
            rs=pow(3,cnt3) * pow(2,cnt2);
        }

        printf("%d\n",rs);
    }

    return 0;
}