C++程式檢查給定數字是否互質


假設,我們在一個數組nums中有n個整數。我們需要找出陣列中的數字是成對互質、集合互質還是不互質。

  • 如果gcd(nums[i], nums[j]) = 1,則稱兩個數字nums[i]和nums[j]為成對互質。這應該適用於陣列中的每一對數字,並且i < j。

  • 如果gcd(nums[i]) = 1,則稱這些數字為集合互質。

  • 如果它們既不是成對互質也不是集合互質,我們就說它們不互質。

因此,如果輸入類似於n = 4,nums = {7, 11, 13, 17},則輸出將是這些數字是成對互質的。

如果我們檢查陣列中的每一對數字,它們的gcd將始終為1。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

Define an array fac of size: 100 initialized with 0s.
Define an array checkPrime of size: 100 initialized with 0s.
gcdVal := 0
for initialize i := 0, when i < n, update (increase i by 1), do:
    gcdVal := gcd of (nums[i], gcdVal)
    (increase fac[nums[i]] by 1)
if gcdVal is same as 1, then:
   pw := true
   for initialize k := 2, when k < 100, update (increase k by 1), do:
      if checkPrime[k] is non-zero, then:
         Ignore following part, skip to the next iteration
      c := 0
      for initialize j := k, when j < 100, update j := j + k, do:
         c := c + fac[j]
         checkPrime[j] := true
      pw := pw AND true if c <= 1
   if pw is non-zero, then:
      print("The numbers are pairwise coprime")
   Otherwise
      print("The numbers are setwise coprime")
   Otherwise
      print("The numbers are not coprime")

示例

讓我們看看下面的實現,以便更好地理解:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void solve(int n, int nums[]){
   int fac[100] = {0};
   bool checkPrime[100] = {0};
   int gcdVal = 0;
   for(int i = 0; i < n ; i++) {
      gcdVal = __gcd(nums[i], gcdVal); 
      ++fac[nums[i]];
   }
   if(gcdVal == 1) {
      bool pw = true;
      for(int k = 2; k < 100; ++k) { 
         if(checkPrime[k])
         continue;
         int c = 0;
         for(int j = k; j < 100; j += k) {
            c += fac[j];
            checkPrime[j] = true;
         }
         pw = pw && c <= 1;
      }
      if(pw)
         cout<< "The numbers are pairwise coprime";
      else
         cout<< "The numbers are setwise coprime";
   }
   else
      cout << "The numbers are not coprime";
}
int main() {
   int n = 4, nums[] = {7, 11, 13, 17};
   solve(n, nums);
   return 0;
}

輸入

4, {7, 11, 13, 17};

輸出

The numbers are pairwise coprime

更新於: 2022年3月2日

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