质因数
题目描述
求正整数N(N>1)的质因数的个数。相同的质因数需要重复计算。如120=2*2*2*3*5,共有5个质因数。
输入描述:
可能有多组测试数据,每组测试数据的输入是一个正整数N,(1<N<10^9)。
输出描述:
对于每组数据,输出N的质因数的个数。
示例1
输入
120
输出
5
/*求正整数N(N>1)的质因数的个数。
相同的质因数需要重复计算。如120=2*2*2*3*5,共有5个质因数。*/
#include<stdio.h>
#include<math.h>
bool isPrime(int a){
//两个较小数另外处理
if(a==2||a==3) return true;
//不在6的倍数两侧的一定不是质数
if(a%6!=1&&a%6!=5) return false;
int temp=sqrt((float)a);
int i;
//在6的倍数的两侧的也可能不是质数
for(i=5;i<=temp;i=i+6){
if(a%i==0||a%(i+2)==0) return false;
}
//剩下的是质数
return true;
}
int main(){
int n,i,num;
while(scanf("%d",&n)!=EOF){
int m=n;
i=2;num=0;
while(m>1){
if(isPrime(m)){
num++;
m=1;
}//一直因为超时未能提交成功,加上这一判断语句,在1<n<10^9不会超时
else if(m%i==0){
if(isPrime(i)){
num++;
m=m/i;
i=2;
}
}
else i++;
}
printf("%d\n",num);
}
return 0;
}
注:(1)判断质数:一个数若可以进行因数分解,那么分解时得到的两个数一定是一个小于等于sqrt(n),一个大于等于sqrt(n),据此,代码中 i 遍历到sqrt(n)即可,因为若sqrt(n)左侧找不到约数,那么右侧也一定找不到约数。代码如下,时间复杂度为O(sqrt(n)):
bool isPrime(int a)
{
int temp=sqrt((flaot)a);
for(int i=2;i<=temp;i++)
if(num%i==0)
return false;
return true;
}
(2)根据点击打开链接,有一种更快速的判断方法:首先看一个关于质数分布的规律:大于等于5的质数一定和6的倍数相邻。例如5和7,11和13,17和19等等:
证明:令x≥1,将大于等于5的自然数表示如下:
······ 6x-1,6x,6x+1,6x+2,6x+3,6x+4,6x+5,6(x+1),6(x+1)+1 ······
可以看到,不在6的倍数两侧,即6x两侧的数为6x+2,6x+3,6x+4,由于2(3x+1),3(2x+1),2(3x+2),所以它们一定不是素数,再除去6x本身,显然,素数要出现只可能出现在6x的相邻两侧。这里有个题外话,关于孪生素数,有兴趣的道友可以再另行了解一下,简单说就是相差2的素数对。但是,在6x的相邻两侧并不一定就是素数。
根据以上规律,判断质数可以6个为单元快进,即将方法(2)循环中i++步长加大为6,加快判断速度,代码如下:
bool isPrime(int a){
//两个较小数另外处理
if(a==2||a==3) return true;
//不在6的倍数两侧的一定不是质数
if(a%6!=1&&a%6!=5) return false;
int temp=sqrt((float)a);
int i;
//在6的倍数的两侧的也可能不是质数
for(i=5;i<=temp;i=i+6){
if(a%i==0||a%(i+2)==0) return false;
}
//剩下的是质数
return true;
}
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