C++ 节俭数

2025 年 2 月 11 日 | 阅读 4 分钟

在数学中,一个正整数如果其素因数分解的位数少于该数字本身的位数,则称为节俭数。换句话说,节俭数是指其素因数分解的位数多于该数字实际位数的数字。

  • 以数字 625 为例。
  • 其素因数分解 5^4 有两位数。
  • 数字 625 包含三位数。
  • 数字 625 是节俭数,因为其素因数分解的位数(2)少于数字本身的位数(3)。

以下是节俭数的示例

  1. 125: 125 的素因数分解是 5^3,有两位数。然而,125 有三位数。
  2. 128: 128 的素因数分解是 2^7,有两位数。然而,128 有三位数。
  3. 243: 243 的素因数分解是 3^5,有两位数。然而,243 有三位数。
  4. 256: 256 的素因数分解是 2^8,有两位数。然而,256 有三位数。
  5. 1024: 1024 的素因数分解是 2^10,有三位数。然而,1024 有四位数。

素数不是节俭数,因为在素数的位数等于其素因数分解的位数时,不考虑值为 1 的指数。

例如,19

数字 19 可以表示为 19^1,其中指数不会改变其素因数分解中的位数。

数字 19 有 2 位数:1 和 9。

19 的素因数分解就是 19 本身,它也有 2 位数:1 和 9。

因此,数字 (19) 的位数等于其素因数分解 (19) 的位数。

节俭数可能是一系列数学谜题、竞赛和娱乐数学活动中有趣的挑战或关注点。它们提供了关于数字结构和素因数分布的信息。

通过研究节俭数,可以更深入地理解素因数分解以及不同数字表示之间的相互作用。此外,节俭数可能在密码学和编码理论中有所帮助,其中算法的创建和优化依赖于素因数和位数的操作。

示例

让我们举一个例子来说明 C++ 中的节俭数。

输出

 
Please enter a number to check whether the given number is a frugal or not: 243
243 is a frugal number.   

说明

这个 C++ 程序检查给定数字是否为节俭数。前两个函数用于计算数字素因数分解中的位数,它们是 counting_TheDigits_OfPrimeFactorization 和 countingTheDigits..

isFrugalNumber 函数计算给定数字的位数和素因数分解。接下来,它确定输入数字的位数是否严格大于输入数字的素因数的数量。如果满足前一个条件,则返回 true,表示该数字是节俭数。否则,返回 false。

主函数在提示用户输入数字后,计算输入数字的位数及其素因数分解的位数。比较这些计数并打印出该数字是否为节俭数。

复杂度分析

时间复杂度: 总时间复杂度为 O(n * log(logn))。 必须确定每个数字的素因数分解,这可以在 O(log(logn)) 的时间复杂度内完成。

空间复杂度: 每个数字都需要存储其素因数分解。在最坏的情况下,它将使用 O(n) 空间,其中每个数字都是节俭数。