(1)   计算阶乘末尾第一个非0数字:

这是一个比较经典的问题,比较复杂的算法是利用一个艰难的数学公式,可惜我不会,从网上的资料学习中,整理出下面这个简单易懂的算法:

观察n!,可以发现在乘的过程中,对于任意 n > 1,n!的末尾第一个非0数字都是偶数。我们只需保留最后一位非零数。当要乘的数中含有因数5时,我们可以把所有的因数5都当作8来乘。这是因为:

...x2*5=...10(舍)或...60,最后一位非零数为6。而恰好2*8=16,末位为6。

...x4*5=...70(舍)或...20,最后一位非零数为2。而恰好4*8=32,末位为2。

...x6*5=...30(舍)或...80,最后一位非零数为8。而恰好6*8=48,末位为8。

...x8*5=...90(舍)或...40,最后一位非零数为4。而恰好8*8=64,末位为4。

(对于n > 1时,最后一位不会出现 1, 7, 3, 9,而永远是2, 4, 6, 8的循环出现)

    因此,在迭代作乘法时,主要就是计算因子5的数量,同时可见因子5的个数以4为循环节(即只需要取它的数量对4取模)。那么对于不同情况下的因子5的数量,可以通过res[5][4] = {{0,0,0,0}, {2,6,8,4}, {4,2,6,8}, {6,8,4,2}, {8,4,2,6}}来得到,使用nonzero[i]表示i的阶乘的最后一位,那么:

    如果t是偶数,则直接乘:nonzero[i] = (nonzero[i-1]*t)%10。

    否则nonzero[i] = res[((nonzero[i-1]*t)%10)/2][five];

其中t是除掉所有因子5的结果,five为因子5数量对4的模。相关题目:

http://acm.zju.edu.cn的第1222题。不过这一道题注意的是,它的输入n并非只在32位int数值范围内,而是有很大的长度,所以计算这道变态题目时,需要利用到高精度除法(n/=5)和高精度加法(cnt+=n)。

(2). 阶乘末尾有多少个0

    分析发现,实际上形成末尾0,就是因子5的数量,而计算1~n之间包含一个因子i的个数的简单算法就是:

cnt = 0; while (n) { n /= i; cnt += n; }

因此,直接将i换成5,就可以得到因子5的数量,也即n!末尾0的数量。相关题目:http://acm.zju.edu.cn的第2022题。

(3). 返回阶乘左边的第二个数字

    简单算法:用实数乘,超过100就除以10,最后取个位即可。因为整数部分的个位就是阶乘结果左边的第二个数字。相关题目:

http://acm.tongji.edu.cn的1016题。

(4). 判断数值 m 是否可以整除 n!

算法:使用素因子判断法

A. 首先直接输出两种特殊情况:

m == 0 则0肯定不会整除n!;

n >= m 则m肯定可以整除n!;

B. 那么就只剩最后一种情况:m > n,我们从m的最小素因子取起,设素因子为i那么可以求得m的素因子i的个数 nums1;再检查闭区间 i ~ n 之间的数,一共包含多少个素因子i,就可以简单的利用上面(2)中所介绍的数学公式进行计算得到nums2。如果nums2 < nums1,就表示1 ~ n中包含素因子的数量 < 除数m包含素因子i的数量,那么m必然不能整除n!,置ok = false。

C. 最后:如果 !ok or m > n or m == 0 则不能整除;否则可以整除

相关题目:http://acm.zju.edu.cn的第1850题。


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posted on 2010-07-21 23:23  looker  阅读(388)  评论(0编辑  收藏  举报