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📜  给定数N的可被K整除的除数的数量(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:35.003000             🧑  作者: Mango

给定数N的可被K整除的除数的数量

在本题中,我们将探讨如何计算给定数 $N$ 的可被 $K$ 整除的除数的数量。首先,我们需要了解除数的定义及其性质。

除数是指能够整除某个整数的数,比如 $2$ 是 $4$ 的除数,因为 $4$ 能够整除 $2$。除数具有以下性质:

  • 一个正整数 $n$ 的除数最多只有 $\lfloor n/2 \rfloor$ 个,因为如果 $d$ 是 $n$ 的一个除数,那么 $n/d$ 也一定是 $n$ 的除数。
  • 如果 $n = p_1^{e_1} p_2^{e_2} \cdots p_k^{e_k}$ 是 $n$ 的质因数分解式,那么 $n$ 的除数的数量为 $(e_1 + 1)(e_2 + 1) \cdots (e_k + 1)$。

现在,我们考虑如何计算给定数 $N$ 的可被 $K$ 整除的除数的数量。根据以上性质,我们只需要计算 $N$ 的质因数分解式 $N = p_1^{e_1} p_2^{e_2} \cdots p_k^{e_k}$,然后考虑 $K$ 对每个质因子 $p_i$ 的幂次的影响。

具体来说,如果 $p_i^{e_i}$ 是 $N$ 的一个因子,那么 $p_i^{j e_i}$ 是 $N$ 的因子当且仅当 $K$ 能够整除 $j$,因为当 $j$ 是 $p_i$ 的倍数时,$p_i^{j e_i}$ 能够整除 $N$。

因此,$N$ 的可被 $K$ 整除的除数的数量可以计算如下:

def count_divisors(N, K):
    # 计算 N 的质因数分解式
    factors = {}
    for i in range(2, int(N ** 0.5) + 1):
        while N % i == 0:
            factors[i] = factors.get(i, 0) + 1
            N //= i
    if N > 1:
        factors[N] = factors.get(N, 0) + 1
    
    # 计算可被 K 整除的除数的数量
    count = 1
    for factor, exponent in factors.items():
        power = 0
        while K % factor == 0:
            K //= factor
            power += 1
        count *= (exponent * power + 1)
    if K != 1:
        count = 0
    
    return count

以上代码的时间复杂度为 $O(\sqrt{N} + \log{K})$。如果需要计算多个数的可被 $K$ 整除的除数的数量,可以先预处理出每个数的质因数分解式,然后对每个数分别计算相应的除数个数即可。

希望以上内容能够对程序员们有所帮助!