数论数论之旅:N!分解素因子及若干问题

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数论数论之旅:N!分解素因子及若干问题相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

N!表示成

N! = p1^t1*p2^t2*pi^ti*pk^tk(其中p1p2……pk是素数,1<N<= 10^6

显然很容易通过素数筛选求出pi,因为1<pi<=N,关键是如何快速地求出ti

我们先来看一下对于2这个素因子,把N!分成两部分,即奇偶两部分

 

假设N是偶数

N

=1*2*3*4*5……N

=(2*4*6……) * (1*3*5……)

因为有N/2个偶数,所以偶数部分可以提出N/22

=2^(N/2) * (1*2*3*……N/2) * (1*3*5*……)

=2^(N/2) * (N/2)! * (1*3*5*……)

 

看到了吗!神奇的事情发生了,N规模的问题转化成了N/2的问题了。上面假设了N是偶数,当然N是奇数时也是一样的,只要规定这里的除法是取整就可以了

 

于是有递推公式 f(n,2) = f(n/2,2) + n/2,表示n!中2的个数。

 

用同样的方法可以推出 f(n,p) = f(n/p) + n/p,表示n!中素数p的个数。

 

于是有代码

 

int f(int n,int p)
{
if(n==0) return 0;
return f(n/p) + n/p;
}


 

将问题推广一下:

 

问题1N!的末尾有几个0

因为 10 = 2*5,所以只要知道N!有多少个2和多少个5,问题就解决了。Min(f(n,2),f(n,5)) 显然f(n,2)>f(n,5),所以问题就转化成了求f(n,5)

 

问题2N!的转化成12进制之后,末尾有几个0

和问题1一样,12=2*2*3,所以只要求Min(f(n,2)/2,f(n,3)),就可以了。

 

问题3: 求组合数Cn,m(mod p)

C(n,m)=n!/(m!*(n-m)!) ,只要对分子和分母分别分解素因子,然后因为C(n,m)肯定是整数,所以C(n,m)肯定可以表示成p1^t1*p2^t2*......pi^ti的形式,只要拿分子素因子的幂减去分母对应的素因子的幂即可。好了,后面就简单了,二分快速幂取模......

参考:http://www.cnblogs.com/openorz/archive/2011/11/14/2248992.html

以上是关于数论数论之旅:N!分解素因子及若干问题的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

数论——素数筛选法与整数的素因子分解

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N!分解素因子及若干问题转载

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