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  • 质因数分解(给定一个整数,求该数的所有质因数)

      题目:质因数分解,给定一个整数,求该数的所有质因数,例如 90 = 2*3**3*5。

      首先,质数的定义(引用百度百科):

      质数又称素数,有无限个。一个大于1的自然数,如果除了1和它自身外,不能被其他自然数整除(除0以外)的数称之为素数(质数);否则称为合数。根据算术基本定理,每一个比1大的整数,要么本身是一个质数,要么可以写成一系列质数的乘积;而且如果不考虑这些质数在乘积中的顺序,那么写出来的形式是唯一的。
      在自然数域内,质数是不可再分的数,是组成一切自然数的基本元素。 比如,10 是由两个 2 和两个 3 组成的,正如水分子是由两个 H 原子和一个 O 原子组成的一样。只是和化学世界不同,质数有无穷多个,因此算术世界的元素也就有无穷多个。算术世界内的一切对象、定理和方法,都是由其基本元素质数组成的。
      所以,注意,最小的质数(素数是2),1既不是质数也不是合数。回到题目,求一个整数的所有质因数,我们举几个例子来分析问题。比如,数字9 = 3*3,再比如18 = 2*9 = 2*3*3。所以,求解的过程就是从i等于整数2开始搜索,看是否能整除n,如果n能够被一个素数整除,那么判断n/i的商是不是素数,如果不是素数,那么继续求商的所有质因数;如果商也是素数,那么所有的质因数都被找出来了,停止递归。
      下面贴代码,首先是判断一个数是不是素数的函数:
     1 bool isZS(int n)
     2 {
     3     int sqrtN = (double)sqrt((double)n);
     4     if ( n==1 ) return true;
     5     if ( n==2 ) return true;
     6     if (sqrtN*sqrtN == n) return false;
     7     for (int i=2;i<=sqrtN;i++)
     8     {
     9         if ((n%i) == 0 )
    10             return false;
    11     }
    12 
    13     return true;
    14 }

      然后是递归求解所有的质因数:

     1 void findAllZYS(int n)
     2 {
     3     if (n == 1) 
     4     {
     5         cout<<1;
     6         return ;
     7     }
     8     if (n == 2) 
     9     {
    10         cout<<2;
    11         return;
    12     }
    13     if (isZS(n))
    14     {
    15         cout<<" "<<n<<endl;
    16         return;
    17     }
    18     int i = 2;
    19     for (i=2;i<=n;i++)
    20     {
    21         if (isZS(i) && n%i == 0)
    22         {
    23             cout<<i<<" "<<endl;
    24             break;
    25         }
    26     }
    27 
    28     int nxtN = n / i;
    29     if (isZS(nxtN))
    30     {
    31         cout<<nxtN<<" "<<endl;
    32         return;
    33     }
    34     else
    35     {
    36         findAllZYS(nxtN);
    37     }
    38 
    39 }

       以上代码有一些存在修改的地方,for (i=2;i<=n;i++),这个循环效率很低,遍历从2到n,二楼提出建议很对,一个数如果不能被2~sqrt(n)整除肯定也就不能被sqrt(n)到n-1的数整除,所以这里可以修改,结合一楼的代码,用迭代的方法实现,如下:

     1 vector<int> findAllZYS_Itr(int n)
     2 {
     3     vector<int> zys;
     4     if (isZS(n))
     5     {
     6         zys.push_back(n);
     7         return zys;
     8     }
     9 
    10     for (int i=2;i<n;i++)
    11     {
    12         if ( n%i == 0 )
    13         {
    14             while (n%i == 0)
    15             {
    16                 n /= i;    
    17                 zys.push_back(i);
    18             }
    19             if (isZS(n))
    20             {
    21                 zys.push_back(n);
    22                 break;
    23             }
    24         }
    25     }
    26 
    27     return zys;
    28 }

     好了,上面就是我的思路和代码了,抛砖引玉~欢迎指点~~

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