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一个数等于两个不同素数的乘机_【朝夕的ACM笔记】数论-反素数

【朝夕的ACM笔记】目录与索引

反素数

一、基础概念

反素数(Anti-prime number)是这样的一类数:

对于正整数

,所有比
小的正整数,其因子个数都比
少,则称
为反素数。

例如,前四个反素数是1,2,4,6。

以6来说明,6的因子个数为4(1,2,3,6),比任何一个小于6的正整数因子个数都要多。

反素数有两个重要的性质:

①反素数

,且
,其中
是不同的素数,且

我们知道,任何一个正整数都可以表示为若干素数的幂的乘积(其中素数就是其他素数的0次幂与该素数的1次幂的乘积,合数则可以通过分解质因数来得到),所以该性质前半部分很好理解。

后半部分则需要另一个重要定理:

对于正整数

的因子个数

这本质上就是在进行质因数的排列组合,若一个质因数

的次数为
,则对于该质因数,存在不选,和选择
次共
次可能,则不同的选择导致产生的不同因子数量就是

而反素数要求我们使数字的因子个数尽量多,本身数值尽量小。

则根据上述定理,在因子个数固定的情况下,小的素数的次数必然更大,否则必存在数值更小且因子个数相同的另一个正整数。

举例来说:若

,则因子个数为72个。但若是交换为
,因子个数不变,但数值却变小了,因为我们规定

②反素数的质因子必然是从2开始的连续素数。

由第①性质即可证,若存在一质因子

的次数为1,则
的次数必然都大于等于1。

二、求解反素数

一般的求解反素数题目都是让求一定范围内的最大反素数,其代码算法使用的主要是反素数的两个性质。

我们只需要通过DFS来枚举每个质因数的次数,并保证其单调不增,在过程中不断更新答案即可。

值得一提的是,对于

以内的范围,我们最多只需要枚举前9个素数的次数即可,因为前10个素数累计相乘已经超出了这个范围。而对于
,我们最多只需要枚举前14个素数(到43)即可。

参考代码:

#include

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