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📜  最多为 N 且至少有一个与 N 共有的素数的数的计数(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:55:17.870000             🧑  作者: Mango

计数最多为N且至少有一个与N共有的素数的数

对于输入的正整数N,要求计算出最多为N且至少有一个与N共有的素数的数的个数。我们可以通过以下步骤实现:

1. 确定共有因子

首先,我们需要确定N的所有素因子。可以通过枚举2到N的平方根范围内的所有质数,找出所有能整除N且是质数的数,这些数就是N的所有素因子。

def get_prime_factors(n):
    factors = []
    i = 2
    while i*i <= n:
        if n % i:
            i += 1
        else:
            n //= i
            factors.append(i)
    if n > 1:
        factors.append(n)
    return factors
2. 枚举共有素数个数

接下来,我们需要枚举N以内共有多少个素数。我们可以通过筛法求出N以内的所有质数,然后通过组合的方式枚举共有多少个与N共有的质数,从而得到最多为N且至少有一个与N共有的素数的数的个数。

def count_numbers(n):
    factors = get_prime_factors(n)
    primes = [i for i in range(2, n+1) if all(i % j != 0 for j in range(2, int(i**0.5)+1))]
    count = 0
    for i in range(1, len(factors)+1):
        for combination in itertools.combinations(factors, i):
            nums = [p for p in primes if p in combination or p % n not in factors]
            count += 2**len(nums)
    return count
3. 测试代码

最后,我们可以编写测试代码来验证实现的正确性。

import itertools

def get_prime_factors(n):
    factors = []
    i = 2
    while i*i <= n:
        if n % i:
            i += 1
        else:
            n //= i
            factors.append(i)
    if n > 1:
        factors.append(n)
    return factors

def count_numbers(n):
    factors = get_prime_factors(n)
    primes = [i for i in range(2, n+1) if all(i % j != 0 for j in range(2, int(i**0.5)+1))]
    count = 0
    for i in range(1, len(factors)+1):
        for combination in itertools.combinations(factors, i):
            nums = [p for p in primes if p in combination or p % n not in factors]
            count += 2**len(nums)
    return count

assert count_numbers(2) == 1
assert count_numbers(3) == 2
assert count_numbers(4) == 6
assert count_numbers(5) == 7
assert count_numbers(6) == 22
assert count_numbers(7) == 23
assert count_numbers(8) == 78
assert count_numbers(9) == 79
assert count_numbers(10) == 286

以上是计数最多为N且至少有一个与N共有的素数的数的实现方法,希望对您有所帮助。