概念:
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数论是数学的一个分支,跟代数,几何一样,主要研究的是关于整数的一些性质。
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数论的核心是质数,数论被数学家高斯誉为"数学的皇后"。
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数论按研究方法分为初等数论和高等数论,初等数论是用一些初等方法研究的,如整除理论,同余理论,连分数理论等,高等数论主要分为解析数论,计算数论和代数数论等。
还有很多性质和定理,这里就不一一讲了,主要是讲一些经典的题目。
1.除法表达式
题目:
除法表达式有下面的形式:
\(x_1/x_2/x_3/.../x_k\)
其中\(x_i\)都是整数,且\(x_i<=10^9,k<=10000\)。
除法表达式按照从左到右的顺序求值,但我们可以在表达式中加入括号改变运算顺序,现在给定一个除法表达式E,问:是否能通过添加括号,使得该表达式的值为整数?
题目条件:
输入一行一个字符串,仅包含数字字符0至9和除号"/",并且不会出现前导零。如果可以,就输出"YES",否则输出"NO"。
思路:
不难发现,无论如何添加括号,第二个数始终作为分母,其余的数都能作为分子,可以将每个数质因数分解,检查是否整除第二个数,但是质因数分解的时间复杂度很高,可以对于每一个数和第二个数求最大公因数并且除去,这样时间复杂度会低很多。先把每个数处理出来,然后依次枚举,如果第二个数最终为零即可,特殊情况时只有一个数,那么直接输出YES。
2.完美数
题目:
古希腊人对数学作出了巨大贡献。欧几里德和毕达哥拉斯就是这个时代最杰出的数学家中的两位。欧几里德23卷的《几何原本》仍然是被认为学习数学的基础读物。
欧几里德对毕达哥拉斯提出的"完美数"问题作了重要贡献。6是完美数,6=1+2+3,刚好是其因数之和(小于6的因数)。另一个完美数是28,28=1+2+4+7+14。
在《几何原本》第九卷,欧几里德找到了所有偶完美数。(后来在20世纪才证明所有的完美数都是偶数)欧几里德证明一个偶数如果满足以下形式就是完美数:\(2^{p-1}(2p-1)\),其中p和\(2p-1\)都是质数。
2000年后,欧拉证明了欧几里德定理的逆命题:每一个偶完美数都是欧几里德形式。例如\(6=2^{2--1}(2^2--1),28=2^{3--1}(2^3--1)\)。
完美数很少。到1975年,只发现24个完美数,前4个完美数是6,28,496,8128。相应的p是2,3,5,7
给你一些整数p(不一定是质数)。请你判断\(2^{p-1}(2p-1)\)是不是完美数。最大的完美数不超过2^33。
思路:
这道题主要是讲述了完全数这个概念,可以直接算,可以用二进制的位运算来做。
3.快速幂
题目:
输入整数m,n,k,求\(m^n mod k\)的值,其中m,n,k均为不超过46340的正整数。
思路:
这是一个非常经典的题目,一看数据范围就知道不能直接算,这里可以用到二分的想法,zs(x,y)表示x的y次方模K的值,先判断当前的n是偶数还是奇数,假设n=2*x,那么就算zs(m,x)的平方再模k,如果n是奇数就再乘上一个m即可。
4.求余数
题目:
如果a mod p=x,a mod q=x,且p和q互质。求a mod (p*q)的值。
思路:
这道题目的答案十分简单,就是a模p和q共同的余数x,主要是讲一下计算的方法,就是设一下a,a=py+x=qz+x,所以py=qz,而且p和q互质,因此py和qz都是pq的倍数,因此a模pq的余数就是x。
概念:
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数论是数学的一个分支,跟代数,几何一样,主要研究的是关于整数的一些性质。
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数论的核心是质数,数论被数学家高斯誉为"数学的皇后"。
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数论按研究方法分为初等数论和高等数论,初等数论是用一些初等方法研究的,如整除理论,同余理论,连分数理论等,高等数论主要分为解析数论,计算数论和代数数论等。
还有很多性质和定理,这里就不一一讲了,主要是讲一些经典的题目。
1.除法表达式
题目:
除法表达式有下面的形式:
\(x_1/x_2/x_3/.../x_k\)
其中\(x_i\)都是整数,且\(x_i<=10^9,k<=10000\)。
除法表达式按照从左到右的顺序求值,但我们可以在表达式中加入括号改变运算顺序,现在给定一个除法表达式E,问:是否能通过添加括号,使得该表达式的值为整数?
题目条件:
输入一行一个字符串,仅包含数字字符0至9和除号"/",并且不会出现前导零。如果可以,就输出"YES",否则输出"NO"。
思路:
不难发现,无论如何添加括号,第二个数始终作为分母,其余的数都能作为分子,可以将每个数质因数分解,检查是否整除第二个数,但是质因数分解的时间复杂度很高,可以对于每一个数和第二个数求最大公因数并且除去,这样时间复杂度会低很多。先把每个数处理出来,然后依次枚举,如果第二个数最终为零即可,特殊情况时只有一个数,那么直接输出YES。
2.完美数
题目:
古希腊人对数学作出了巨大贡献。欧几里德和毕达哥拉斯就是这个时代最杰出的数学家中的两位。欧几里德23卷的《几何原本》仍然是被认为学习数学的基础读物。
欧几里德对毕达哥拉斯提出的"完美数"问题作了重要贡献。6是完美数,6=1+2+3,刚好是其因数之和(小于6的因数)。另一个完美数是28,28=1+2+4+7+14。
在《几何原本》第九卷,欧几里德找到了所有偶完美数。(后来在20世纪才证明所有的完美数都是偶数)欧几里德证明一个偶数如果满足以下形式就是完美数:\(2^{p-1}(2p-1)\),其中p和\(2p-1\)都是质数。
2000年后,欧拉证明了欧几里德定理的逆命题:每一个偶完美数都是欧几里德形式。例如\(6=2^{2--1}(2^2--1),28=2^{3--1}(2^3--1)\)。
完美数很少。到1975年,只发现24个完美数,前4个完美数是6,28,496,8128。相应的p是2,3,5,7
给你一些整数p(不一定是质数)。请你判断\(2^{p-1}(2p-1)\)是不是完美数。最大的完美数不超过2^33。
思路:
这道题主要是讲述了完全数这个概念,可以直接算,可以用二进制的位运算来做。
3.快速幂
题目:
输入整数m,n,k,求\(m^n mod k\)的值,其中m,n,k均为不超过46340的正整数。
思路:
这是一个非常经典的题目,一看数据范围就知道不能直接算,这里可以用到二分的想法,zs(x,y)表示x的y次方模K的值,先判断当前的n是偶数还是奇数,假设n=2*x,那么就算zs(m,x)的平方再模k,如果n是奇数就再乘上一个m即可。
4.求余数
题目:
如果a mod p=x,a mod q=x,且p和q互质。求a mod (p*q)的值。
思路:
这道题目的答案十分简单,就是a模p和q共同的余数x,主要是讲一下计算的方法,就是设一下a,a=py+x=qz+x,所以py=qz,而且p和q互质,因此py和qz都是pq的倍数,因此a模pq的余数就是x。