这是《编程之美》的2.20题目,给出一段C#代码,要求不用电脑,理解程序并回答问题。下面是从C#代码中改写成的C++代码:
[cpp]
view plain
copy
- #include <iostream>
- #include <limits>
- using namespace std;
- int main() {
- int rg[] = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,
- 20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31};
- for(__int64 i =2123581660200; i < numeric_limits<__int64>::max(); i++) {
- int hit = 0;
- int hit1 = -1;
- int hit2 = -1;
- for(int j = 0; j < sizeof(rg)/sizeof(*rg) && (hit <= 2); j++) {
- if((i % rg[j]) != 0) {
- hit++;
- if(hit == 1) {
- hit1 = j;
- } else if(hit == 2) {
- hit2 = j;
- } else break;
- }
- }
- if((hit == 2) && (hit1+1==hit2)) {
- cout << “find “ << i << endl;
- break;
- }
- }
- return 0;
- }
理解这个程序就是从输出的地方往前追溯就可以。这个程序输出的条件是hit==2&&(hit1+1==hit2),再往前追溯看hit,hit1,hit2三个变量分别代表什么,hit表示满足i%r[j]!=0的条件的次数,hit==2表示这个条件只能被满足两次,也就是说对于一个i,在rg数组的30个数中,这个i能被其它28个数整除,而不能被其中两个数整除。而hit1表示第一个不能整除i的数的下标,hit2表示第二个不能整除i的下标,这两个下标被要求相差只有1。于是,程序所要寻找的是这样的数:这个数i不能被2-31这30个数中的两个相邻的数整除,但能被其它28个数整除。所以,这个i肯定是其它28个数的最小公倍数的整数倍。然而i不能被两个相邻的数整除,所以必然是分解质因子后要么i的质因子中不包括这两个数的质因子,要么是i的质因子的次数小于这两个数中相同质因子的次数。
那么,只需要给2-31这30个数分解质因数,找一下是否有这样的相邻的两个数,要么它们的质因子中有其它数没有的质因子,要么对于相同的一个质因子,这两个数包含这个质因子的次数高于其它所有次数。
16、17、19、23、25、27、29、31这几个数包含次数最高的质因子。而相邻的则只有16,17。所以,这段程序所要求的数i就是,它不能被16、17整除,但能被30个数中的其它28个数整除,最小的i就是其它28个数的最小公倍数,从上表中知道,这个最小的i是:2
3
*3
3
*5
2
*7*11*13*19*23*29*31,用计算器计算出这个数是:2123581660200。可以把上述程序中的for循环中的i初始化成这个数来检验。