题目的主要信息:

  • 输入一个正整数,找出它的全部质数因子(包括重复的)
  • 输出所有质因子要从小到大,空格间开,最后一个数后面也要有空格

方法一:迭代

具体做法:

首先我们要知道三个点:

  • 1没有算在这个质因数里面,但是如果这个数本来就是质数,那么它本身就是它的质因数。

  • 所有的合数都是由质数相乘得到的,只要一个数把质因数全部除掉,它就不会有合因数了。

  • 一个数的质因数不会超过它的算术平方根

那我们可以从2遍历到该数的算术平方根,然后检查是否是因子,如果是则将这个因子全部除尽且输出,再进入下一个。我们最后需要检查这个数本身就是质数的情况,因为在上述过程中它的大小没有变,所以只要它大于1,我们就可以输出这个质数。

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#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;

int main(){
    long n;
    cin >> n;
    for(long i = 2; i <= sqrt(n) && i <= n; i++){  //从小到大的质因子,质因子不会超过它的开方
        while(n % i == 0){ //所有的质数前面全部除掉,后续就不会有合因子
            cout << i << " ";
            n /= i; //除掉质因子
        }
    }
    if(n - 1) //自己本身就是质数
        cout << n << " ";
    return 0;
}

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n)O(\sqrt n)O(n),外循环最多循环n\sqrt nn次,内循环总共次数不会超过这个数字
  • 空间复杂度:O(1)O(1)O(1),无额外空间

方法二:递归

具体做法:

上面方法一的迭代我们也可以用递归解决,每次都从1到当前n的算术平方根,然后不断将n除掉最小的质因子送入到递归中即可。当然,最后也要检查自己是否为质数。

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;

void recursion(long n){//递归函数
    for(long i = 2; i <= sqrt(n); i++){ //每次遍历到n的开方就行了
        if(n % i == 0){
            cout << i << " ";
            recursion(n / i); //递归解决后续更小的
            return;
        }
    }
    if(n - 1 > 0) //自己就是质数
        cout << n << " ";
}
int main(){
    long n;
    cin >> n;
    recursion(n);
    return 0;
}

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n)O(n)O(n),递归中的循环不会超过O(n)O(\sqrt n)O(n),递归次数不会超过O(n)O(\sqrt n)O(n),总复杂度不会超过O(n)O(n)O(n)
  • 空间复杂度:O(n)O(n)O(n),递归栈最大深度不会超过nnn