选数问题
描述
已知n个整数x1,x2,…xn,以及一个整数k(k<n)。从n个整数中任选k个整数相加,可分别得到一系列的和。例如当n=4,k=3,时,可得全部的组合与他们的和为:现在,要求求出你计算出和为素数共有多少种。例如上例,只有一种的和为素数:
输入
第一行为正整数n(≤20和k(<n);第二行为以空格隔开的n个正整数xi(≤5000000)
输出
仅一个整数,表示满足条件的质数种数。当出现数字组合不同而和相同、且为质数时,重复累计。
输入样例 1
4 3
3 7 12 19
输出样例 1
1
来源
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
bool isPrime(int num) {
if (num <= 1) {
return false;
}
for (int i = 2; i * i <= num; i++) {
if (num % i == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
int count(int n, int k, vector<int>& nums, int sum, int index) {
if (k == 0) {
if (isPrime(sum)) {
return 1;
} else {
return 0;
}
}
int total = 0;
for (int i = index; i <= n - k; i++) {
total += count(n, k - 1, nums, sum + nums[i], i + 1);
}
return total;
}
int main() {
int n, k;
cin >> n >> k;
vector<int> nums(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> nums[i];
}
sort(nums.begin(), nums.end());
int result = count(n, k, nums, 0, 0);
cout << result << endl;
return 0;
}
【以下回答由 GPT 生成】
问题解决思路:
首先,我们需要编写一个函数来判断一个数是否为素数。
然后,我们需要编写一个递归函数,用来选择k个整数进行相加,并判断相加的结果是否为素数。
在递归函数中,我们可以使用回溯法来遍历所有可能的组合。
最后,我们统计结果为素数的组合个数。
下面是具体的代码实现:
# 判断一个数是否为素数
def is_prime(num):
if num <= 1:
return False
for i in range(2, int(num ** 0.5) + 1):
if num % i == 0:
return False
return True
# 递归函数
def recursive(nums, k, curr_sum, idx):
global count
if k == 0: # 当选择了k个数进行相加
if is_prime(curr_sum): # 判断相加的结果是否为素数
count += 1
elif idx == len(nums): # 当遍历完所有数字
return
else:
recursive(nums, k, curr_sum, idx + 1) # 不选择当前数字进行相加
recursive(nums, k - 1, curr_sum + nums[idx], idx + 1) # 选择当前数字进行相加
# 主函数
def solve(n, k, nums):
global count
count = 0
recursive(nums, k, 0, 0) # 从第一个数字开始递归
return count
# 测试样例
n, k = 4, 3
nums = [3, 7, 12, 19]
print(solve(n, k, nums)) # 输出: 1
时间复杂度分析: 递归函数的时间复杂度为O(2^n),其中n为数组的大小。而判断一个数是否为素数的时间复杂度为O(sqrt(num)),其中num为待判断的数。整体上,算法的时间复杂度是O(2^n * sqrt(max(nums))),其中max(nums)表示数组中的最大值。 空间复杂度为O(n),用于存储递归函数的调用栈。
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