什么是质因数?
说的通俗一点就是,这个数既是因数,又是质数。但是1不是质因数(不是质数)。然后比如12=2*2*3,里边的2,3都是质数,并且也是12的因数,所以2、3就是12的质因数。
因为本人很菜,我也不知道这个质因数在哪类题里会用到,暂时只把分解质因数的代码给搞明白了,代码如下。
我们先来看一下具体的质因数分解的流程。
我们的目标是把一个数分解成若干个质数相乘的形式。
步骤1:从最小的质数2开始试除
为什么从2开始?
因为2是最小的质数,从小到大试除可以确保找到的因数都是质数。
步骤2:如果能整除,就记录这个质数,并继续用2除
如果能被2整除,就记录"2",并把原数除以2,继续用2试除,直到不能整除为止。
比如分解12,
首先是12÷2=6,然后我们把2记录一下,他是一个质因数,就是while中的k;
然后再用2除,6÷2=3,能整除,再记录一下2;
再用2除,3÷2不能整除,所以我们就停止用2除。
现在得到12的质因数是2,2;
步骤3:如果不能整除,就试下一个数(3, 5, 7...)
你看上边我们到3÷2的时候就不能整除了,所以就停止用2除,采用下一个数除,也就是3。
然后我们刚刚停止的时候,是在3÷2停止的,然后我们现在就用3÷3,发现可以整除,好的,我们记录一下,然后像第2步一样,这时候就继续用3除,以此类推......即如果当前数不能整除,就换更大的质数试除(比如3、5、7...)。
然后现在又得到了一个12的质因数就是3。
综上,12的质因数就是2 2 3。
为什么不会是4,6,8,9,....呢???
前提这个数我觉得不能是质数,如果num本身就是质数的话,他是会除以4,6,8这些的。
但是如果你是个合数,你想想,如果你想要能够被4整除,你是不是这个num里得有4这个因数,或者含有4的整数倍的因数,但是你最开始一直在尝试用2这个质数去缩减num呀,所以当num%2 != 0的时候,说明里边含2这个因数的数都已经被消耗没了,4就是2*2,除两次就消耗没了,6除一次2一次3,也消耗没了,所以不可能再会被4,6,8,9这些数尝试的机会。
终止条件
从代码中理解是num <= k时,但是这里又有两种可能:
num == k:
说明 k 本身就是最后一个质因数,比如 5 的质因数就是它本身,你把5带入num中时,最开始5 > 2,进入while,然后5 % 2 != 0,进入else里边,2 + 1 = 3;然后5 > 3,但是5%3!=0,进入else里边,3 + 1 = 4;然后5 > 4,但是5%4 != 0,进入else里边,4 + 1 = 5;然后5 = 5,不满足while条件,出了while就把k打印,sum ++;
这种情况我觉得num本身可能就是个质数。
num < k:
这种情况实际上是不会发生的,因为你如果到了num < k这个地步,实际上你肯定也经历了num == k的这个过程,要不然你的num怎么会变小呢。既然你都经历过num == k了,说明小于等于num的数都被除过了,你再尝试大于num的数又有什么意义呢。比如17你都用17除过了,你再用17÷18其实没什么用了。所以当num==k的时候,这时的k其实就是最后一个质因数了,没有必要再往后求。
代码中可能会产生的疑惑
为什么while循环的外侧也要打印k,也要进行sum ++;
这是因为此时的k它是最后一个质因数,就是17的那种情况,在while里边还没来得及去记录,所以循环出来的时候要补上一个k的打印,同时质因数的个数也随之加1。
import java.util.Scanner;
public class Main {public static void main(String[] args) {int sum = 0; // num要分解的数 sum质因数的个数Scanner sc = new Scanner(System.in);int num = sc.nextInt();int k = 2;while (num > k) {if (num % k == 0) { // 相当于步骤2System.out.println(k);sum ++;num /= k;}else { // 相当于步骤3k ++;}}System.out.println(k);sum ++; // 因为while循环中,没来得及记录这个k,也没来得及更新sumSystem.out.println("质因数个数:" + sum);}
}