medie2005 发表于 2008-11-21 12:45:47

K-Smith numbers

Smith number 是自身数字和等于其所有素因子(包含重复)的数字和的合数。
比如:666=2*3*3*37
666的数字和为:6+6+6=18;而666的所有素因子(包含重复)的数字和为:2+3+3+3+7=18,于是,666是一个Smith number。

更奇特的,三个相邻合数73615 ,73616,73617都是Smith number(73615=5*14723 ,73616=(2^4)*43*107,73617=3*53*463)。我们把K个相邻合数都是Smith number的数称为K-Smith numbers ,为了方便,就以第1个合数来表示这K个数。比如,73615 ,73616,73617,表示为3-Smith numbers : 73615。

问题:
1):请求出10^12内的所有3-Smith numbers。
2):对1<=i<=10中的每个i,请求出i-Smith numbers各一个

[ 本帖最后由 medie2005 于 2008-11-21 16:30 编辑 ]

liangbch 发表于 2008-11-21 13:28:51

Smith number,这个我到是见过,我是在一个业余数学天地的网站上看到的。

mathe 发表于 2008-11-21 13:45:09

medie找到什么好的想法了吗?
通常同进制相关的东西很难有特别有效的方法,感觉$10^19$的范围也太大了一些

medie2005 发表于 2008-11-21 14:06:04

是,大了很多,Smith number太多了。:L

liangbch 发表于 2008-11-21 15:00:01

我的想法是穷举,但没想出什么好的剪枝算法。
算法思路:
   1. 采用筛法,批量分解质因数。应该比逐个分解质因数快不少。需要用到链表(可用内存池优化性能),也需要不少的内存。
   2. .对于每个合数,计算其各位数字之和,和各个素因数各个数字之和。
   
复杂是O(n)的算法,不知大家有没有想到更好的算法。

对了,当n<10^19,谁能给出每个数的素因素的个数的平均值

无心人 发表于 2008-11-21 15:55:54

$logn$吧

liangbch 发表于 2008-11-21 16:17:40

平均值应该不是这么简单吧。不过每个数的素因子个数的上限是$log_2{n}$, 因为因子越小,因子个数越多,对于形如2^k的数,如1048576,他的每个因子都达到最小值,因此因子个数达到最大值$log_2{n}$

mathe 发表于 2008-11-21 16:36:34

我有个想法,也许可以将总搜索过程降低将近一个数量级。
对于每个整数a,记N(a)为a的所有数字之和,P(a)为a的所有素因子的数字之和。那么我们就是要找N(a)-P(a)=0的所有的数。
我们知道如果N(ab)=P(ab)=P(a)+P(b),两边同时对9取余数,我们得到$N(a)xxN(b)-=P(a)+P(b)(mod 9)$
如果我们对一个比较小的范围内所有的都事先计算好N(a),P(a),然后将它们的值模9分类,共可以分成81类。然后它们之间两两组合平均应该只有1/9满足上面同余式,这样我们应该可以消去一些工作量

无心人 发表于 2008-11-21 17:15:38

不是$log_2 n$是$ln n$

liangbch 发表于 2008-11-21 18:17:30

回复 9# 无心人 的帖子

这两个数只差了一个很小的因子。
另外,我估计平均因子个数应该小于$log(n)$
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