问题描述:设你是一个正整数。现在要求将n分解为若干互不相同的自然数之和,且使这些自然数的乘积最大。
问题分析:
(1)对于n<=4 可以验证其分解成几个正整数的和的乘积是小于n的。
(2)对于n>4,能证明其能分解成几个数的和使得乘积不小于n。如果分解成1和n-1,那么对于乘积是没有帮助的;因此假设n分解成a和n-a(2<=a<=n-2),如果a和n-a仍然大于4,那么继续分解直至a,n-a小于等于4.因为每次分解都能使乘积增加,所以最优解必定是最终分解结果,也即分解出的数全是2或3。
(3)把m分拆成若干个互不相等的自然数的和,因数个数越多,乘积越大。为了使因数可数尽可能的多,我们把m分解成从2开始的连续的自然数之和,如果最后又剩余的数,将这个剩余的数优先考虑后面项的情况下平均分给前面的各项。
本代码 采用Java实现,并实现从文本文件中读取数据。
代码示例1
package Test.qddx;
import java.io.*;
public class IntegerDispatch {
public static int disptch(int t) {// 参数t为输入的整数
int sum = 1;
int[] a = new int[t];// 存放被分解的数
// 赋初始值
for (int i = 0; i < t; i++) {
a[i] = 0;
}
if (t < 4) {
System.out.println("不存在最优方案");
} else {
a[0] = 2;// 从第一个开始赋值
t = t - a[0];// 减去已经分解的数值
int k = 0;
while (t > a[k]) {// 比较已经被分解的最后一个数和剩下数的大侠,若为true则进入循环
k++;// 数组下标+1
a[k] = a[k - 1] + 1;
t = t - a[k];// 减去最新分解的数字
}
if (t < a[k]) {// 如果剩下的数小于a[k],从a[k]开始往前的数组值+1
for (int i = 0; i < t; i++) {
a[k - i] += 1;
}
}
if (t == a[k]) {// 若果剩下的数等于a[k] 则a[k]的值+2 之前的数+1
for (int i = 0; i < k; i++) {
a[i] += 1;
}
a[k] += 2;
}
System.out.print("最优分解方案是:");
// 打印出最佳方案
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if (a[i] != 0) {
sum = sum * a[i];
System.out.print(" " + a[i] + " ");
}
}
System.out.println();
System.out.println("乘机最大值是:" + sum);
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:/input.txt"));// 读取文件
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:/output.txt"));// 写入文件
int t = Integer.valueOf(br.readLine());// 从文件中读取字符串并转换为数字
System.out.println("输入的整数是:" + t);
int max = disptch(t);// 调用函数进行最优分解
bw.write(String.valueOf(max));// 向文件中写入数据
bw.flush();
bw.close();
br.close();
}
}
代码示例2
package Test.qddx;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
public class IntegerDisptch2 {
public static int disptch(int t) {// 参数t为输入的整数
int sum = 1;
int cont = 0;
int n = t;
int temp = 0;
int[] a = new int[t];// 存放被分解的数
// 赋初始值
for (int i = 0; i < t; i++) {
a[i] = 0;
}
if (t < 4) {
System.out.println("不存在最优方案");
} else {
a[0] = 2;// 从第一个开始赋值
t = t - a[0];// 减去已经分解的数值
int k = 0;
cont = a[0];
while (cont < n) {// 比较已经被分解的最后一个数和剩下数的大侠,若为true则进入循环
k++;// 数组下标+1
a[k] = a[k - 1] + 1;
cont = cont + a[k];
// t = t - a[k];// 减去最新分解的数字
}
temp = cont - n;
if (temp == 1) {
a[0] = 0;
a[k] += 1;
} else if (temp == 0) {
} else {
a[temp - 2] = 0;
}
System.out.print("最优分解方案是:");
// 打印出最佳方案
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if (a[i] != 0) {
sum = sum * a[i];
System.out.print(" " + a[i] + " ");
}
}
System.out.println();
System.out.println("乘积最大值是:" + sum);
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:/input.txt"));// 读取文件
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:/output.txt"));// 写入文件
int t = Integer.valueOf(br.readLine());// 从文件中读取字符串并转换为数字
System.out.println("输入的整数是:" + t);
int max = disptch(t);// 调用函数进行最优分解
bw.write(String.valueOf(max));// 向文件中写入数据
bw.flush();
bw.close();
br.close();
}
}
运行结果
输入的整数是:26
最优分解方案是: 3 4 5 6 8
乘积最大值是:2880