n!的任意质因数的个数
n! = 123*…*n
首先分析质因数2的个数
参考文献:https://www.cnblogs.com/daifei/p/3766015.html
算法:N!质因数2的个数 = [N / 2] + [N / 4] + [N / 8] + …
推理:
- 将1.2.3…n的n个数以212^121的间距从1 开始划分。则在第一条数轴上的每一个能够整除212^121的点都至少有一个质因数2.则n!的质因数计数中,数轴上的每一个能够整除212^121的点都计数1,数轴上总的点数为 [n/2],即n整除以2,向下取整。
- 将1.2.3…n的n个数以212^121的间距从1 开始划分。
则在第一条数轴上的每一个能够整除222^222的点都至少有一个质因数2.则n!的质因数计数中,数轴上的每一个能够整除222^222的点都计数1,数轴上总的点数为 [n/222^222],即n整除以222^222,向下取整。 - 综上,N!质因数2的个数 = [N / 2] + [N / 4] + [N / 8] + …
推论(利用二进制)
- 例子1,二进制数: n = 10000(2)
二进制数除以2即为右移一位。因此:
n!n!n!的质因数2的个数为:[n/2]+[n/22]+[n/23......[n/2]+[n/2^2]+[n/2^3......[n/2]+[n/22]+[n/23......
即:n!n!n!的质因数2的个数为:
01000(2)+00100(2)+00010(2)+00001(2)=01111(2)=10000(2)-1
则:
10000(2) 的质因数2的个数为 :n−n的二进制表达式中1的个数n-n的二进制表达式中1的个数n−n的二进制表达式中1的个数
因此:
int count=n;while(n>0){count-=n&0x1;n = n>>1;}return count;
若不考虑二进制,直接利用除法实现上述算法[N / 2] + [N / 4] + [N / 8] + …,则代码为:
int count = 0;while(n>0){n= n/2;count +=n;}
分析质因数5的个数
算法:N!质因数2的个数 = [N/51]+[N/52]+[N/53]+....[N / 5^1] + [N / 5^2] + [N / 5^3] + ....[N/51]+[N/52]+[N/53]+....
推理略。
实例:求5进制数(4000)(5)中质因数5的个数。
利用上述2进制可知,(4000)(5) / 5相当于右移一位,结果为(0400)(5)。则(4000)(5)的质因数5的个数为:(0444)(5).相对于二进制来说,要保留原数的值,例如4.
代码如下
利用五进制
class Solution {public:/** @param n: A long integer* @return: An integer, denote the number of trailing zeros in n!*/long long trailingZeros(long long n) {// write your code here, try to do it without arithmetic operators.long long count=0;long num5[64],countNum[64] = {0};int i=0,j=0;long temp=1;while(n>0){ //转换为5进制i++;num5[i]=n%5;n=n/5;}num5[0]=i; //记录5进制位数for(i=num5[0];i>1;i--){ //计算5进制表达式中非零数的计数个数for(j=1;j<i;j++){countNum[j] += num5[i];}}count+=countNum[1];for(i=2;i<num5[0];i++){ //将5进制表示为10进制temp *=5;count += countNum[i]*temp;}return count;}
};
直接利用除法实现:
class Solution {public:/** @param n: A long integer* @return: An integer, denote the number of trailing zeros in n!*/long long trailingZeros(long long n) {// write your code here, try to do it without arithmetic operators.long long count=0;while(n>0){n=n/5;count += n;}return count;}
};
分析n!n!n!的任意质因数的个数
质因数为x,则直接用除法实现
class Solution {public:/** @param n: A long integer* @return: An integer, denote the number of trailing zeros in n!*/long long trailingZeros(long long n) {// write your code here, try to do it without arithmetic operators.long long count=0;while(n>0){n=n/x;count += n;}return count;}
};
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