Gitt et tall n finn det minste tallet jevnt delelig med hvert tall 1 til n.
Eksempler:
Input : n = 4 Output : 12 Explanation : 12 is the smallest numbers divisible by all numbers from 1 to 4 Input : n = 10 Output : 2520 Input : n = 20 Output : 232792560
Hvis du observerer nøye år må være LCM for tallene 1 til n .
For å finne LCM for tall fra 1 til n -
- Initialiser ans = 1.
- Iterer over alle tallene fra i = 1 til i = n.
Ved den i'te iterasjonen ans = LCM(1 2 …….. i) . Dette kan gjøres enkelt som LCM(1 2 …. i) = LCM(ans i) .
Så ved første iterasjon må vi bare gjøre -
ans = LCM(ans i) = ans * i / gcd(ans i) [Using the below property a*b = gcd(ab) * lcm(ab)]
Merk: I C++-kode overskrider svaret raskt heltallsgrensen selv den lange lange grensen.
Nedenfor er implementeringen av logikken.
C++
// C++ program to find smallest number evenly divisible by // all numbers 1 to n #include using namespace std; // Function returns the lcm of first n numbers long long lcm(long long n) { long long ans = 1; for (long long i = 1; i <= n; i++) ans = (ans * i)/(__gcd(ans i)); return ans; } // Driver program to test the above function int main() { long long n = 20; cout << lcm(n); return 0; }
Java // Java program to find the smallest number evenly divisible by // all numbers 1 to n class GFG{ static long gcd(long a long b) { if(a%b != 0) return gcd(ba%b); else return b; } // Function returns the lcm of first n numbers static long lcm(long n) { long ans = 1; for (long i = 1; i <= n; i++) ans = (ans * i)/(gcd(ans i)); return ans; } // Driver program to test the above function public static void main(String []args) { long n = 20; System.out.println(lcm(n)); } }
Python # Python program to find the smallest number evenly # divisible by all number 1 to n import math # Returns the lcm of first n numbers def lcm(n): ans = 1 for i in range(1 n + 1): ans = int((ans * i)/math.gcd(ans i)) return ans # main n = 20 print (lcm(n))
C# // C# program to find smallest number // evenly divisible by // all numbers 1 to n using System; public class GFG{ static long gcd(long a long b) { if(a%b != 0) return gcd(ba%b); else return b; } // Function returns the lcm of first n numbers static long lcm(long n) { long ans = 1; for (long i = 1; i <= n; i++) ans = (ans * i)/(gcd(ans i)); return ans; } // Driver program to test the above function static public void Main (){ long n = 20; Console.WriteLine(lcm(n)); } //This code is contributed by akt_mit }
Javascript // Javascript program to find the smallest number evenly divisible by // all numbers 1 to n function gcd(a b) { if(a%b != 0) return gcd(ba%b); else return b; } // Function returns the lcm of first n numbers function lcm(n) { let ans = 1; for (let i = 1; i <= n; i++) ans = (ans * i)/(gcd(ans i)); return ans; } // function call let n = 20; console.log(lcm(n));
PHP // Note: This code is not working on GFG-IDE // because gmp libraries are not supported // PHP program to find smallest number // evenly divisible by all numbers 1 to n // Function returns the lcm // of first n numbers function lcm($n) { $ans = 1; for ($i = 1; $i <= $n; $i++) $ans = ($ans * $i) / (gmp_gcd(strval(ans) strval(i))); return $ans; } // Driver Code $n = 20; echo lcm($n); // This code is contributed by mits ?> Produksjon
232792560
Tidskompleksitet: O(n log2n) siden kompleksiteten til _gcd(ab) i c++ er log2n og som kjører n ganger i en løkke.
Hjelpeområde: O(1)
Løsningen ovenfor fungerer fint for en enkelt inngang. Men hvis vi har flere innganger, er det en god idé å bruke Sieve of Eratosthenes for å lagre alle primfaktorer. Se artikkelen nedenfor for Sieve-basert tilnærming.
Tilnærming: [Bruker Sil av Eratosthenes ]
For å løse problemet med å finne det minste tallet som er delelig med de første 'n'-tallene på en mer effektiv måte, kan vi bruke Eratosthenes-sikten til å forhåndsberegne primtallene opp til 'n'. Deretter kan vi bruke disse primtallene til å beregne minste felles multiplum (LCM) mer effektivt ved å vurdere de høyeste potensene til hver primtall som er mindre enn eller lik 'n'.
Steg-for-steg tilnærming:
- Generer primtall opp til n: Bruk Sieve of Eratosthenes for å finne alle primtall opp til 'n'.
- Beregn LCM ved å bruke disse primtallene: For hver primtall bestemmer du den høyeste potensen av primtallet som er mindre enn eller lik 'n'. Multipliser disse høyeste potensene sammen for å få LCM
Nedenfor er implementeringen av tilnærmingen ovenfor:
C++#include #include #include using namespace std; // Function to generate all prime numbers up to n using the // Sieve of Eratosthenes vector<int> sieve_of_eratosthenes(int n) { vector<bool> is_prime(n + 1 true); int p = 2; while (p * p <= n) { if (is_prime[p]) { for (int i = p * p; i <= n; i += p) { is_prime[i] = false; } } ++p; } vector<int> prime_numbers; for (int p = 2; p <= n; ++p) { if (is_prime[p]) { prime_numbers.push_back(p); } } return prime_numbers; } // Function to find the smallest number divisible by all // numbers from 1 to n long long smallest_multiple(int n) { vector<int> primes = sieve_of_eratosthenes(n); long long lcm = 1; for (int prime : primes) { // Calculate the highest power of the prime that is // <= n int power = 1; while (pow(prime power + 1) <= n) { ++power; } lcm *= pow(prime power); } return lcm; } int main() { int n = 20; cout << smallest_multiple(n) <<endl; return 0; }
Java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class SmallestMultiple { // Function to generate all prime numbers up to n using // the Sieve of Eratosthenes public static List<Integer> sieveOfEratosthenes(int n) { boolean[] isPrime = new boolean[n + 1]; for (int i = 0; i <= n; i++) { isPrime[i] = true; } int p = 2; while (p * p <= n) { if (isPrime[p]) { for (int i = p * p; i <= n; i += p) { isPrime[i] = false; } } p++; } List<Integer> primeNumbers = new ArrayList<>(); for (int i = 2; i <= n; i++) { if (isPrime[i]) { primeNumbers.add(i); } } return primeNumbers; } // Function to find the smallest number divisible by all // numbers from 1 to n public static long smallestMultiple(int n) { List<Integer> primes = sieveOfEratosthenes(n); long lcm = 1; for (int prime : primes) { // Calculate the highest power of the prime that // is <= n int power = 1; while (Math.pow(prime power + 1) <= n) { power++; } lcm *= Math.pow(prime power); } return lcm; } public static void main(String[] args) { int n = 20; System.out.println(smallestMultiple(n)); } }
Python import math def sieve_of_eratosthenes(n): '''Generate all prime numbers up to n.''' is_prime = [True] * (n + 1) p = 2 while (p * p <= n): if (is_prime[p] == True): for i in range(p * p n + 1 p): is_prime[i] = False p += 1 prime_numbers = [p for p in range(2 n + 1) if is_prime[p]] return prime_numbers def smallest_multiple(n): '''Find the smallest number divisible by all numbers from 1 to n.''' primes = sieve_of_eratosthenes(n) lcm = 1 for prime in primes: # Calculate the highest power of the prime that is <= n power = 1 while prime ** (power + 1) <= n: power += 1 lcm *= prime ** power return lcm # Example usage: n = 20 print(smallest_multiple(n))
JavaScript // Function to generate all prime numbers up to n using the // Sieve of Eratosthenes function sieveOfEratosthenes(n) { let isPrime = new Array(n + 1).fill(true); let p = 2; while (p * p <= n) { if (isPrime[p]) { for (let i = p * p; i <= n; i += p) { isPrime[i] = false; } } p++; } let primeNumbers = []; for (let p = 2; p <= n; p++) { if (isPrime[p]) { primeNumbers.push(p); } } return primeNumbers; } // Function to find the smallest number divisible by all // numbers from 1 to n function smallestMultiple(n) { let primes = sieveOfEratosthenes(n); let lcm = 1; for (let prime of primes) { // Calculate the highest power of the prime that is // <= n let power = 1; while (Math.pow(prime power + 1) <= n) { power++; } lcm *= Math.pow(prime power); } return lcm; } // Example usage: let n = 20; console.log(smallestMultiple(n));
Produksjon
The smallest number divisible by all numbers from 1 to 20 is 232792560
Tidskompleksitet: O(nlogn)
Hjelpeplass: På)