获得一个数字的所有除数的最佳方法是啥?
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【中文标题】获得一个数字的所有除数的最佳方法是啥?【英文标题】:What is the best way to get all the divisors of a number?获得一个数字的所有除数的最佳方法是什么? 【发布时间】:2010-09-15 08:46:49 【问题描述】:这是非常愚蠢的方式:
def divisorGenerator(n):
for i in xrange(1,n/2+1):
if n%i == 0: yield i
yield n
我想要得到的结果与这个相似,但我想要一个更智能的算法(这个太慢太笨了:-)
我可以足够快地找到主要因素及其多重性。 我有一个以这种方式生成因子的生成器:
(因子 1,多重性 1) (因子 2,多重性 2) (因子 3,多重性 3) 等等……
即
的输出for i in factorGenerator(100):
print i
是:
(2, 2)
(5, 2)
我不知道这对我想做的事情有多大用处(我为其他问题编写了代码),无论如何我想要一种更聪明的方法
for i in divisorGen(100):
print i
输出这个:
1
2
4
5
10
20
25
50
100
更新:非常感谢 Greg Hewgill 和他的“聪明的方式” :) 计算 100000000 的所有除数需要 0.01 秒,而笨方法在我的机器上采用 39 秒,非常酷:D
更新 2: 不要再说这是 this 帖子的副本。计算给定数的除数不需要计算所有除数。这是一个不同的问题,如果您认为不是,请在***上查找“除数函数”。在发布之前阅读问题和答案,如果您不明白主题是什么,请不要添加无用且已经给出的答案。
【问题讨论】:
之所以建议这个问题几乎是“计算给定数的除数的算法”的重复,是因为该问题中建议的第一步是 找到所有除数,我相信这正是你想要做的? Andrew 为了找到有多少除数,您只需找到主要因素,然后使用它们来计算可能有多少除数。在这种情况下不需要寻找除数。 @Andrea Ambu,请更正你的函数名称 嘿,你在 12 年后阅读这篇文章,你想要的是sympy.divisors
【参考方案1】:
说明性的 Pythonic 单线:
from itertools import chain
from math import sqrt
def divisors(n):
return set(chain.from_iterable((i,n//i) for i in range(1,int(sqrt(n))+1) if n%i == 0))
但更好的是,只需使用 sympy:
from sympy import divisors
【讨论】:
nitpick:重复的整数平方根,例如除数 (16) 或除数 (100)。【参考方案2】:我不明白为什么这个问题有这么多复杂的解决方案。
这是我的看法:
def divisors(n):
lis =[1]
s = math.ceil(math.sqrt(n))
for g in range(s,1, -1):
if n % g == 0:
lis.append(g)
lis.append(int(n / g))
return (set(lis))
【讨论】:
【参考方案3】:def divisorGen(n): v = n last = [] for i in range(1, v+1) : if n % i == 0 : last.append(i)
【讨论】:
虽然此代码 sn-p 可能是解决方案,但 including an explanation 确实有助于提高您的帖子质量。请记住,您是在为将来的读者回答问题,而这些人可能不知道您提出代码建议的原因。【参考方案4】:尝试计算给定数字的平方根,然后循环 range(1,square_root+1)。
number = int(input("Enter a Number: "))
square_root = round(number ** (1.0 / 2))
print(square_root)
divisor_list = []
for i in range(1,square_root+1):
if number % i == 0: # Check if mod return 0 if yes then append i and number/i in the list
divisor_list.append(i)
divisor_list.append(int(number/i))
print(divisor_list)
【讨论】:
【参考方案5】:我通过生成器函数的解决方案是:
def divisor(num):
for x in range(1, num + 1):
if num % x == 0:
yield x
while True:
yield None
【讨论】:
【参考方案6】:如果您的 PC 有大量内存,使用 numpy 单行粗暴就足够快了:
N = 10000000; tst = np.arange(1, N); tst[np.mod(N, tst) == 0]
Out:
array([ 1, 2, 4, 5, 8, 10, 16,
20, 25, 32, 40, 50, 64, 80,
100, 125, 128, 160, 200, 250, 320,
400, 500, 625, 640, 800, 1000, 1250,
1600, 2000, 2500, 3125, 3200, 4000, 5000,
6250, 8000, 10000, 12500, 15625, 16000, 20000,
25000, 31250, 40000, 50000, 62500, 78125, 80000,
100000, 125000, 156250, 200000, 250000, 312500, 400000,
500000, 625000, 1000000, 1250000, 2000000, 2500000, 5000000])
在我的慢速 PC 上耗时不到 1 秒。
【讨论】:
好主意,但是当您发布此内容时,我们已经有了sympy.divisors,它应该选择最有效的计算方式。【参考方案7】:鉴于您的 factorGenerator
函数,这里有一个应该可以工作的 divisorGen
:
def divisorGen(n):
factors = list(factorGenerator(n))
nfactors = len(factors)
f = [0] * nfactors
while True:
yield reduce(lambda x, y: x*y, [factors[x][0]**f[x] for x in range(nfactors)], 1)
i = 0
while True:
f[i] += 1
if f[i] <= factors[i][1]:
break
f[i] = 0
i += 1
if i >= nfactors:
return
这个算法的整体效率将完全取决于factorGenerator
的效率。
【讨论】:
哇,用 0.01 来计算 100000000 的所有除数对 39 采取愚蠢的方式(停止在 n/2)非常酷,谢谢! 对于我们这些不懂 Pythonese 的人来说,这实际上是在做什么? 一氧化碳:计算给定因子的所有乘法组合。大部分内容应该是不言自明的; “yield”行就像一个返回,但在返回一个值后继续。 [0]*nfactors 创建一个长度为 nfactors 的零列表。 reduce(...) 计算因子的乘积。 @SpeckiniusFlecksis:没有理由,operator.mul
在那里也同样有效。
这当然比除以 n/2 甚至 sqrt(n) 的每个数字要好得多,但是这种特殊的实现有两个缺点: 非常不实用:大量的乘法和取幂,重复乘法相同的权力等。看起来像 Pythonic,但我不认为 Python 是为了扼杀性能。问题二:除数没有按顺序返回。【参考方案8】:
我认为您可以停在math.sqrt(n)
而不是 n/2。
我会给你一个例子,这样你就可以很容易地理解它。现在sqrt(28)
是5.29
,所以ceil(5.29)
将是6。所以如果我停在6,那么我可以得到所有的除数。怎么样?
先看代码,再看图片:
import math
def divisors(n):
divs = [1]
for i in xrange(2,int(math.sqrt(n))+1):
if n%i == 0:
divs.extend([i,n/i])
divs.extend([n])
return list(set(divs))
现在,看下图:
假设我已经将1
添加到我的除数列表中,我从i=2
开始
所以在所有迭代结束时,我已将商和除数添加到我的列表中,所有 28 的除数都被填充。
来源:How to determine the divisors of a number
【讨论】:
不错,不错!!math.sqrt(n) instead of n/2
是优雅的必需品
这是不正确的。你忘了 n 本身是可整除的。
不错的答案。简单明了。但是对于 python 3,有 2 个必要的更改: n/i 应该使用 int(n/i) 键入,因为 n/i 产生浮点数。此外 rangex 在 python 3 中已被弃用,并已被 range 取代。
@GeoffroyCALA 他也可以使用n//i
。【参考方案9】:
虽然已经有很多解决方案了,但我真的不得不发布这个:)
这个是:
可读 短 独立,可复制和粘贴 快速(在有很多素因数和除数的情况下,比公认的解决方案快 10 倍以上) python3、python2 和 pypy 兼容代码:
def divisors(n):
# get factors and their counts
factors =
nn = n
i = 2
while i*i <= nn:
while nn % i == 0:
factors[i] = factors.get(i, 0) + 1
nn //= i
i += 1
if nn > 1:
factors[nn] = factors.get(nn, 0) + 1
primes = list(factors.keys())
# generates factors from primes[k:] subset
def generate(k):
if k == len(primes):
yield 1
else:
rest = generate(k+1)
prime = primes[k]
for factor in rest:
prime_to_i = 1
# prime_to_i iterates prime**i values, i being all possible exponents
for _ in range(factors[prime] + 1):
yield factor * prime_to_i
prime_to_i *= prime
# in python3, `yield from generate(0)` would also work
for factor in generate(0):
yield factor
【讨论】:
我会将while i*i <= nn
替换为while i <= limit
,其中limit = math.sqrt(n)
【参考方案10】:
如果您只关心使用列表推导而不关心其他任何事情!
from itertools import combinations
from functools import reduce
def get_devisors(n):
f = [f for f,e in list(factorGenerator(n)) for i in range(e)]
fc = [x for l in range(len(f)+1) for x in combinations(f, l)]
devisors = [1 if c==() else reduce((lambda x, y: x * y), c) for c in set(fc)]
return sorted(devisors)
【讨论】:
【参考方案11】:对于纯 Python 3.6 中高达 10**16 左右的数字,这是一种智能且快速的方法,
from itertools import compress
def primes(n):
""" Returns a list of primes < n for n > 2 """
sieve = bytearray([True]) * (n//2)
for i in range(3,int(n**0.5)+1,2):
if sieve[i//2]:
sieve[i*i//2::i] = bytearray((n-i*i-1)//(2*i)+1)
return [2,*compress(range(3,n,2), sieve[1:])]
def factorization(n):
""" Returns a list of the prime factorization of n """
pf = []
for p in primeslist:
if p*p > n : break
count = 0
while not n % p:
n //= p
count += 1
if count > 0: pf.append((p, count))
if n > 1: pf.append((n, 1))
return pf
def divisors(n):
""" Returns an unsorted list of the divisors of n """
divs = [1]
for p, e in factorization(n):
divs += [x*p**k for k in range(1,e+1) for x in divs]
return divs
n = 600851475143
primeslist = primes(int(n**0.5)+1)
print(divisors(n))
【讨论】:
用于查找素数和分解的算法的名称是什么?因为我想在 C# 中实现这个..【参考方案12】:老问题,但这是我的看法:
def divs(n, m):
if m == 1: return [1]
if n % m == 0: return [m] + divs(n, m - 1)
return divs(n, m - 1)
您可以使用以下代理:
def divisorGenerator(n):
for x in reversed(divs(n, n)):
yield x
注意:对于支持的语言,这可能是尾递归。
【讨论】:
【参考方案13】:为了扩展 Shimi 所说的内容,您应该只运行从 1 到 n 的平方根的循环。然后找到这对,执行n / i
,这将涵盖整个问题空间。
如前所述,这是一个 NP 或“困难”问题。详尽的搜索,你正在做的方式,几乎和它得到的有保证的答案一样好。加密算法等使用这一事实来帮助保护它们。如果有人要解决这个问题,我们当前的“安全”通信大部分(如果不是全部)都会变得不安全。
Python 代码:
import math
def divisorGenerator(n):
large_divisors = []
for i in xrange(1, int(math.sqrt(n) + 1)):
if n % i == 0:
yield i
if i*i != n:
large_divisors.append(n / i)
for divisor in reversed(large_divisors):
yield divisor
print list(divisorGenerator(100))
应该输出如下列表:
[1、2、4、5、10、20、25、50、100]【讨论】:
因为,一旦有了 1..10 之间的元素列表,您就可以轻松生成 11..100 之间的任何元素。你得到 1, 2, 4, 5, 10。将 100 除以每个元素,得到 100, 50, 20, 25, 10。 因子总是成对生成的,根据定义。通过仅搜索 sqrt(n),您的工作量减少了 2 次方。 比我帖子里的版本快很多,但还是比使用素数的版本慢 我同意这不是最好的解决方案。我只是指出了一种“更好”的方式来进行“愚蠢”的搜索,这已经可以节省很多时间。 因式分解没有被证明是 NP 难的。 en.wikipedia.org/wiki/Integer_factorization 问题是要找到所有除数,因为已经找到了主要因素(困难的部分)。【参考方案14】:这是我的解决方案。它似乎很愚蠢,但效果很好……我试图找到所有合适的除数,所以循环从 i = 2 开始。
import math as m
def findfac(n):
faclist = [1]
for i in range(2, int(m.sqrt(n) + 2)):
if n%i == 0:
if i not in faclist:
faclist.append(i)
if n/i not in faclist:
faclist.append(n/i)
return facts
【讨论】:
错字:返回事实 => 返回 faclist【参考方案15】:对我来说,这很好用,也很干净(Python 3)
def divisors(number):
n = 1
while(n<number):
if(number%n==0):
print(n)
else:
pass
n += 1
print(number)
不是很快,但可以根据需要逐行返回除数,如果你真的想的话,你也可以做 list.append(n) 和 list.append(number)
【讨论】:
【参考方案16】:return [x for x in range(n+1) if n/x==int(n/x)]
【讨论】:
提问者要求更好的算法,而不仅仅是更漂亮的格式。 你需要使用 range(1,n+1) 来避免被零除。此外,如果使用 Python 2.7,则需要使用 float(n) 进行第一次除法,此处为 1/2 = 0【参考方案17】:假设factors
函数返回n的因子(例如factors(60)
返回列表[2,2,3,5]),这里有一个函数来计算n 的除数:
function divisors(n)
divs := [1]
for fact in factors(n)
temp := []
for div in divs
if fact * div not in divs
append fact * div to temp
divs := divs + temp
return divs
【讨论】:
那是蟒蛇吗?无论如何,它肯定不是 python 3.x。 是伪代码,应该很容易翻译成python。 迟到 3 年,迟到总比没有好 :) IMO,这是最简单、最短的代码。我没有比较表,但我可以在 i5 便携式笔记本电脑上分解和计算高达 1 秒内的除数。【参考方案18】:改编自CodeReview,这是一个适用于num=1
的变体!
from itertools import product
import operator
def prod(ls):
return reduce(operator.mul, ls, 1)
def powered(factors, powers):
return prod(f**p for (f,p) in zip(factors, powers))
def divisors(num) :
pf = dict(prime_factors(num))
primes = pf.keys()
#For each prime, possible exponents
exponents = [range(i+1) for i in pf.values()]
return (powered(primes,es) for es in product(*exponents))
【讨论】:
我似乎遇到了一个错误:NameError: global name 'prime_factors' is not defined
。其他答案和原始问题都没有定义它的作用。【参考方案19】:
我喜欢 Greg 解决方案,但我希望它更像 python。 我觉得它会更快,更具可读性; 所以经过一段时间的编码后,我得出了这个结论。
需要前两个函数来生成列表的笛卡尔积。 并且可以在出现此问题时重复使用。 顺便说一句,我必须自己编程,如果有人知道这个问题的标准解决方案,请随时与我联系。
“Factorgenerator”现在返回一个字典。然后将字典输入“除数”,后者使用它首先生成一个列表列表,其中每个列表是具有 p 素数的 p^n 形式的因子列表。 然后我们制作这些列表的笛卡尔积,最后我们使用 Greg 的解决方案来生成除数。 我们对它们进行排序,然后返回它们。
我测试了它,它似乎比以前的版本快一点。我将它作为一个更大程序的一部分进行了测试,所以我真的不能说它快了多少。
Pietro Speroni (pietrosperoni 点)
from math import sqrt
##############################################################
### cartesian product of lists ##################################
##############################################################
def appendEs2Sequences(sequences,es):
result=[]
if not sequences:
for e in es:
result.append([e])
else:
for e in es:
result+=[seq+[e] for seq in sequences]
return result
def cartesianproduct(lists):
"""
given a list of lists,
returns all the possible combinations taking one element from each list
The list does not have to be of equal length
"""
return reduce(appendEs2Sequences,lists,[])
##############################################################
### prime factors of a natural ##################################
##############################################################
def primefactors(n):
'''lists prime factors, from greatest to smallest'''
i = 2
while i<=sqrt(n):
if n%i==0:
l = primefactors(n/i)
l.append(i)
return l
i+=1
return [n] # n is prime
##############################################################
### factorization of a natural ##################################
##############################################################
def factorGenerator(n):
p = primefactors(n)
factors=
for p1 in p:
try:
factors[p1]+=1
except KeyError:
factors[p1]=1
return factors
def divisors(n):
factors = factorGenerator(n)
divisors=[]
listexponents=[map(lambda x:k**x,range(0,factors[k]+1)) for k in factors.keys()]
listfactors=cartesianproduct(listexponents)
for f in listfactors:
divisors.append(reduce(lambda x, y: x*y, f, 1))
divisors.sort()
return divisors
print divisors(60668796879)
附: 这是我第一次在 *** 上发帖。 我期待任何反馈。
【讨论】:
在 Python 2.6 中有一个 itertools.product()。 在任何地方都使用生成器而不是 list.append 的版本可能会更干净。 埃拉托色尼筛法可用于生成小于或等于 sqrt(n) ***.com/questions/188425/project-euler-problem#193605 的素数 编码风格:exponents = [k**x for k, v in factors.items() for x in range(v+1)] 对于列表指数:[[k**x for x in range(v+1)] for k,v in factors.items()]以上是关于获得一个数字的所有除数的最佳方法是啥?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
使用 FaceRecognizer OpenCV 训练人脸以获得最佳结果的最佳方法是啥?
使用 Gensim 获得 LDA 模型的最佳主题数量的最佳方法是啥?