通过数字左移最小次数最大化素数和非素数数组元素之和之间的差异

简介

本文将介绍如何通过数字左移最小次数来最大化素数和非素数数组元素之和之间的差异。算法的核心思想是将非素数整数左移，使其变为素数整数，从而使得素数和非素数之间的差异更加明显。

算法实现

步骤一：判断素数

在实现本算法之前，需要编写一个函数用于判断一个整数是否为素数。一个整数是素数当且仅当它大于一且只能被一和它本身整除。以下是判断素数的实现代码：

public boolean isPrime(int n) {
    if (n <= 1) {
        return false;
    }
    for (int i = 2; i * i <= n; i++) {
        if (n % i == 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

步骤二：计算素数和非素数数组元素之和

在实现本算法之前，需要先计算素数和非素数数组元素之和，以便判断左移后的差异。以下是计算素数和非素数数组元素之和的实现代码：

public int calculateDiff(int[] nums) {
    int sumPrime = 0;
    int sumNonPrime = 0;
    for (int n : nums) {
        if (isPrime(n)) {
            sumPrime += n;
        } else {
            sumNonPrime += n;
        }
    }
    return sumPrime - sumNonPrime;
}

步骤三：左移操作

在左移操作中，我们需要找到离当前非素数整数最近的素数整数，然后计算左移次数。以下是左移操作的实现代码：

public int shiftLeft(int n) {
    int shift = 0;
    while (!isPrime(n)) {
        n--;
        shift++;
    }
    return shift;
}

步骤四：最大化差异

在最大化差异中，我们需要遍历所有非素数整数，并计算左移后的差异，从而找到最大的差异。以下是最大化差异的实现代码：

public int maximizeDiff(int[] nums) {
    int maxDiff = Integer.MIN_VALUE;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (!isPrime(nums[i])) {
            int shift = shiftLeft(nums[i]);
            nums[i] <<= shift;
            int diff = calculateDiff(nums);
            maxDiff = Math.max(maxDiff, diff);
            nums[i] >>= shift;
        }
    }
    return maxDiff;
}

总结

本文介绍了如何通过数字左移最小次数来最大化素数和非素数数组元素之和之间的差异。我们通过判断素数、计算素数和非素数数组元素之和、左移操作和最大化差异，实现了该算法。