uva10791——Minimum Sum LCM(分解质因数)

题意：给一个数字n，范围在[1,2^23-1]，这个n是一系列数字的最小公倍数，这一系列数字的个数至少为2   例如12，是1和12的最小公倍数，是3和4的最小公倍数，是1,2,3,4,6,12的最小公倍数，是12和12的最小公倍数………………   那么找出一个序列，使他们的和最小，上面的例子中，他们的和分别为13,7,28,24……显然最小和为7   首先假设我们知道了一系列数字a1，a2，a3……an，他们的LCM是n，那么什么时候他们是最优解呢，当他们两两互质的时候   为了方便我们以两个数来说明问题。       a和b的LCM是n，GCD是m，那么n=a/m*b ， 它们的和就是sum=a+b;   如果m不为1（即a和b不互质），那么我们为什么不优化一下，将a变为a=a/m呢？，改变后a和b的LCM依然是n，但是他们的和显然减少了   所以我们得到最重要的一个性质，要想a1，a2，a3……an的和最小，要保证他们两两互质，只要存在不互质的两个数，就一定可以近一步优化   那我们怎么保证两两互质呢？方法其实很简单，直接分解质因子   例如24=2*2*2*3 ， 只能分解为8和3，因为这里有3个2，这3个2必须在一起，如果分开了这3个2，这出现有两个数会有一个公共的质因子2，并且会使这两个数的LCM不是24   再例如72=2*2*2*3*3，只能分为8和9，因为3个2和2个3都不能分开，他们必须在一次   所以，我们将一个数n分解为质因子后，顺便做一个处理，在除干净一个质因子的同时，将他们乘起来作为一个因子，处理完后会得到多个因子，他们之间同样满足两两互质的性质   然后是进一步的分析   例如264600=8*27*25*49  ， 只是由3个2,3个3,2个5,2个7，处理后得到的因子，那么8,27，25,49的LCM是264600，   并且两两互质，他们还要不要处理呢？不需要了，直接将他们加起来就是我们要的答案！为什么呢？   可以将8,27,25,49这些数字乘起来，无论怎样乘都好，最后得到的数字它们的LCM依然是n，但是乘起来再相加显然比直接相加要大得多！   所以我们已经得到了这个问题的解法   1.将一个数分解成质因子，将相同的因子乘起来作为一个处理后的因子   2.将处理后得到的多个因子直接相加就是答案   3.因为题目说只要需要两个数字，所以对于1和素数我们需要小心。对于素数，我们只能分解出一个因子就它自己，对于1一个因子都分解不出来（我们不把1当做因子），他们的答案都是n+1，因为只有1和n的LCM是n    */   因此我们可以把n运用唯一分解定理进行分解，将其中的每一项相加即可。 #include <iostream>   #include <stdio.h>   #include <math.h>      using namespace std;      int main()   {       int k = 0,n;       while(scanf("%d",&n) && n)       {           int f = 0;           long long sum = 0;           int m = (int)sqrt((double)n + 10);           for(int i = 2; i <= m; i ++)               if(n % i == 0)               {                   ++ f;                   int t = 1;                   while(n % i == 0)                   {                       t *= i;                       n /= i;                   }                   sum += (long long)t;               }           if(f == 0)///素数               sum = (long long)n + 1;           else if(f == 1 || n != 1)               sum += (long long)n;           printf("Case %d: %lld\n",++ k,sum);       }       return 0;   }