判断一个数是否是纯粹素数。那问题描述是说,这个数本身必须是素数,然后每次去掉最高位之后剩下的数还是素数,直到最后剩下的一位数也是素数。那我得怎么做呢?
首先,我得明白什么是纯粹素数的条件。比如说,比如输入1013,输出是yes。那1013本身是素数,去掉最高位1之后得到013,也就是13,13是素数。再去掉最高位得到3,3也是素数。所以每一步都是素数,所以符合条件。那这样需要每一步都检查是否是素数。
那我的思路应该是这样的:首先,判断这个数本身是否是素数。如果不是的话,直接返回no。如果是的话,接着依次去掉最高位,形成新的数,再判断是否是素数。这个过程要一直持续到只剩下最后一位数为止,并且每一步都必须是素数。
那问题来了,怎么处理去掉最高位的步骤呢?比如,如何把一个数的最高位去掉?比如,1013去掉最高位是变成013,也就是13。那可以将这个数转换为字符串,然后去掉第一个字符,剩下的部分转换为整数。比如,n_str = str(n),然后剩下的数是n_str[1:],如果剩下的字符串不为空的话。这样处理可能比较简单。
所以,步骤可能是这样的:
1. 检查输入数N是否为素数。如果不是,直接输出no。
2. 如果是的话,将N转换为字符串,然后循环去掉第一个字符,生成新的数。
3. 对每一个新生成的数,检查是否为素数。
4. 只要其中有一个不是素数,就返回no。
5. 如果所有步骤都通过,返回yes。
那现在需要解决的问题有两个部分:一个是判断素数的函数,另一个是生成各个去掉最高位的数。
首先,关于素数的判断。对于大数来说,比如1e9,普通的试除法可能会比较慢。不过这里题目中的N最大是1e9,但每次去掉最高位后的数会越来越小。比如,最大的情况是当N是10位的时候,比如十亿,那么去掉最高位后变成九位数,比如000000000?或者原数可能是十位数?比如题目中的条件是N<=1e9,所以N最多是9位数。例如,最大的数是999,999,999。这时候,比如转换成字符串,每次去掉最高位,直到剩下最后一位。
那判断素数的函数需要高效。比如,对于n,如果n是偶数,可以直接排除。然后试除到sqrt(n)。对于较大的n来说,比如1e9,sqrt(n)是3e4左右,每次试除的话大概需要3e4次循环。这可能比较耗时。不过对于这道题来说,可能这样的时间还是可以接受的。比如,假设每个数都要做几次这样的判断,但总体的时间应该还是在允许的范围内。例如,最大的情况是,比如一个9位数,那么需要检查9次素数判断。每次素数判断可能需要最多到sqrt(当前数的值)。比如最大的中间数是比如9位数,那么第一次判断可能需要到3e4次循环。这可能对于Python来说,时间上可能有点紧张,但应该可以通过。或者是否有更好的方法?
或者,可以预处理一些小的素数,或者使用米勒-拉宾素性测试?但题目中给出的样例可能不会有太大的极端情况,或者测试数据不会特别大。所以可能用试除法就可以。但需要注意,在判断素数的时候,要处理n=1的情况。比如,1不是素数。还有n=2是素数。
所以,先写一个判断素数的函数。例如:
def is_prime(n):
if n <= 1:
return False
if n == 2:
return True
if n % 2 == 0:
return False
for i in range(3, int(n**0.5)+1, 2):
if n % i ==0:
return False
return True
这个函数对于n较大的情况可能较慢,比如当n是1e9的时候,这时候试除到3e4左右的数,应该还是可以的。比如,sqrt(1e9)是31622.7766,所以循环次数大约是3e4次的一半,即1.5e4次。对于Python来说,这样的循环次数可能还是可以接受的,尤其是在每个测试用例中最多需要做几次这样的判断。
那接下来,如何处理去掉最高位的数?
例如,对于1013来说,转换成字符串是’1013’。然后依次去掉最高位得到’013’(即13),然后去掉得到’13’中的第一位得到’3’。所以,每次去掉第一个字符,直到只剩一个字符。
所以,可以这样处理:将原始数转换为字符串,然后对于每一位的位置,生成对应的子串,并将其转换为整数,然后检查是否是素数。例如:
n_str = str(n)
for i in range(1, len(n_str)):
current_num = int(n_str[i:])
if not is_prime(current_num):
return False
然后,如果所有current_num都是素数,并且原始数n是素数,那么返回yes。
例如,对于输入样例1013,n_str是’1013’,长度是4。循环i从1到3:
i=1时,current_num是’013’即13 → 检查是否是素数。是的。
i=2时,current_num是’13’ → 是素数。
i=3时,current_num是’3′ → 是素数。
所有都满足,所以返回yes。
那这样处理的话,需要注意当n_str的长度为1的时候,不需要进入循环,直接判断是否是素数即可。比如,n=2的话,是素数,而且没有后续步骤,所以返回yes。
那整个流程的大致步骤是:
1. 将输入n转换为字符串,得到各个位数。
2. 检查各个位数是否为素数,包括原始数,以及每次去掉最高位的数。
例如,对于n=1013来说,需要检查1013、13、3这三个数是否都是素数。
那如何生成这些数呢?比如,将n_str从0位到末尾,每次截取不同的子串?
比如,对于n_str的长度为k,那么需要检查k次。例如,长度为4,那么检查:
n_str[0:], n_str[1:], n_str[2:], n_str[3:]
这样?或者是否应该检查所有可能的截断?比如,比如,原始数是四位的话,应该依次去掉最高位三次,得到三位、两位、一位的数。
比如,原题中的例子1013,是四位,所以需要检查1013(四位)、013→13(三位中的两位?或者原题中的例子的输出显示,1013是四位,所以循环次数是三位吗?
比如,原题中的例子输入是1013,那么处理步骤是:
1013 → 13 → 3 → 所以每次去掉最高位,直到剩下一位。所以,对于长度为4的字符串来说,需要处理三次去掉最高位后的结果。
比如,字符串长度是k的话,需要处理k次?或者k-1次?
比如,原题中的例子中,字符串长度是4,处理三次得到三位数、两位数、一位数。所以循环次数是k-1次。例如,i从1到k-1。每次取n_str[i:]转换为整数。
是的,比如,对于n_str的长度为k,那么总共有k个不同的截断方式吗?例如,原数本身是否包含在检查中?
原问题中的条件中,纯粹素数定义为:这个数本身是素数,然后去掉最高位剩下的数还是素数,再去掉剩下的数的最高位,直到最后一位。因此,原数本身必须被检查是否是素数,然后剩下的每个步骤的数也要检查是否是素数。比如,原数的检查是第一步,然后依次处理去掉最高位的各个数。
因此,例如,对于n=1013,判断的顺序是:
1013 → 素数吗?是。
然后,13 → 素数吗?是。
然后,3 → 素数吗?是。
所以,总共需要检查3次(包括原数吗?或者原数是第一个检查项)。
哦,原问题中的描述是,纯粹素数是一个素数,去掉最高位剩下的数仍为素数,然后继续下去。所以原数本身必须是素数,这是第一个条件。然后剩下的每个步骤中的数都必须满足素数。
所以,步骤应该是:
1. 检查原数是否为素数。如果不是,直接返回no。
2. 生成去掉最高位后的数,逐个检查是否是素数,直到剩下最后一位。
例如,原数可能有很多位数,比如,假设原数是五位数,那么需要检查四位、三位、两位、一位数的情况是否都是素数。
所以,原数是必须被检查的,然后生成各个截断后的数进行检查。
所以,代码的大致逻辑是:
n = 输入的数
s = str(n)
for i in range(len(s)):
current_num = int(s[i:])
if not is_prime(current_num):
print(‘no’)
exit
print(‘yes’)
这样?比如,例如,原数如果是1013,那么i的范围是0到3。i=0时,得到整个数1013,检查是否是素数。i=1时得到013(13),i=2时得到13,i=3时得到3。然后每个步骤都要通过。
那这样是否正确?
是的。因为对于纯粹素数的条件,必须每个截断后的数都是素数。比如,原数本身以及所有可能的截断后的数都必须满足素数条件。
例如,原题中的例子,每个截断后的数都满足。而如果有一个不满足,比如原数是素数,但某个截断后的数不是素数,那么结果就是no。
那这时候,代码的逻辑应该是这样的:
将输入的数字转换为字符串,然后对于每个可能的i(从0到len(s)-1),截取s[i:]转换为整数,检查是否是素数。如果有任何一个不是素数,则返回no。否则返回yes。
例如,比如,当原数是7,那么s的长度是1,i只能取0,检查7是否是素数。是的,所以返回yes。
当原数是23,那么s的长度是2。i=0时检查23是否为素数,是的。i=1时检查3是否为素数,是的。所以返回yes。
那这样的话,正确的逻辑应该是这样的。
那现在,如何实现这个过程?
首先,输入n,然后转换为字符串。然后循环每个i,从0到len(s)-1。每次取s[i:]转换为整数,并检查是否是素数。如果有任何一个不满足,直接输出no。否则,输出yes。
那这样的代码是否正确?
是的。比如,对于原题中的例子,每个截断后的数都是素数。而对于像n=23的例子,各步骤都满足。那对于n=29来说,原数是素数。截断后的数是9,9不是素数。所以整个结果应为no。
那现在,编写代码的思路就比较清晰了。然后需要考虑一些特殊情况,比如n=1的情况,这时候不是素数,所以直接返回no。或者n=2,返回yes。等等。
那现在,我需要先编写is_prime函数,然后处理输入,再遍历所有可能的截断后的数。
那关于截断后的数,比如当原数是1003,转换为字符串后,截断i=1时为’003’,转换为3。但原题中的例子1013截断i=1时的字符串是’013’,转换为13。所以,int函数会自动处理前导零的问题。例如,将’013’转换为13。所以,这一步没有问题。
那现在,代码的大体结构可以是:
n = int(input())
s = str(n)
for i in range(len(s)):
num = int(s[i:])
if not is_prime(num):
print(‘no’)
exit()
print(‘yes’)
同时需要确保is_prime函数正确。
那现在,测试几个例子:
测试样例1:输入1013,输出yes。各个截断后的数:
1013 → 是素数吗?需要确认。假设是的话。然后是13,是素数。然后是3,是素数。所以输出yes。
另一个例子,比如输入23:
23是素数,截断后的数是3,也是素数。所以输出yes。
输入29:29是素数,截断后的数是9,不是素数。所以输出no。
输入7:是素数,所以yes。
输入1:不是素数,所以no。
输入2:是素数,所以yes。
输入13:检查13→素数。截断后的数是3→素数。所以yes。
输入37→37是素数,截断后的数是7→素数。所以yes。
输入31→31是素数。截断后的数是1→不是素数。所以输出no。
所以,这样的逻辑是正确的。
那现在,编写is_prime函数,需要注意处理n=0、1的情况。
比如:
def is_prime(n):
if n <= 1:
return False
if n == 2:
return True
if n % 2 == 0:
return False
max_divisor = int(n**0.5) + 1
for d in range(3, max_divisor, 2):
if n % d == 0:
return False
return True
这样是否正确?
比如,n=3时,max_divisor是sqrt(3)+1≈1.732+1=2.732→int是2。所以循环不会执行,返回True。对的。
n=4的话,在进入函数时会被判断为偶数,返回False。
那这个函数应该正确。
那现在,把这些代码组合起来:
n = int(input())
def is_prime(n):
if n <= 1:
return False
if n == 2:
return True
if n % 2 == 0:
return False
max_divisor = int(n**0.5) + 1
for d in range(3, max_divisor, 2):
if n % d ==0:
return False
return True
s = str(n)
for i in range(len(s)):
num = int(s[i:])
if not is_prime(num):
print(‘no’)
exit()
print(‘yes’)
这样应该可以解决问题了。
那现在,测试一些情况:
比如输入1013:
各个截断后的数是1013、13、3、3。或者i从0到3:
i=0 → ‘1013’ → 1013是否是素数?假设是。那函数判断正确吗?
需要确认1013是否为素数。比如,1013的因数是否有?
比如,1013除以3,3×337=1011,余2。所以不被3整除。除以5,末位是3,不是5的倍数。7?计算可能比较麻烦。但假设1013是素数的话,那么程序会正确输出yes。
那对于这个例子,程序输出正确的结果。
另一个测试,输入2003:
假设2003是素数。那么截断后的数是003 →3,是素数。然后003去掉最高位得到03→3,然后3。所以,所有截断后的数都是素数。所以程序会输出yes?
哦,不。例如,原数2003是否是素数?假设是的话,那么截断后的数依次是2003,003(3),03(3),3。所以每个都是素数。所以输出yes。而程序是否正确处理?
比如,当i=1时,s[i:]是 ‘003’ → int是3。判断是否是素数。是的。i=2时,s[i:]是 ’03’ →3,是素数。i=3时,s[i:]是 ‘3’ →是素数。所以所有步骤通过。所以程序输出yes。
但原数2003是否是素数?比如,2003是否为素数?这可能要具体判断。比如,2003除以3的话,2+0+0+3=5,不是3的倍数。除以17:17×117=1989,余14。可能不是。所以2003可能是一个素数。所以程序在这种情况下会正确输出yes吗?
是的,只要每个截断后的数都是素数。
那看来这个程序应该可以正确处理这些情况。
那现在,关于时间的考虑。例如,当输入是一个9位数的大素数,比如999999937(假设这是素数),那么每次截断后的数都需要判断是否是素数。例如,999999937是否是素数?假设是的,那么截断后的数是99999937、9999937、…,直到7。每个数都需要进行素数判断。这样的情况下,程序是否会在合理的时间内完成?
对于较大的数,例如,最大的截断后的数是原数本身,比如9位数。这时候,素数判断的时间可能较长。例如,当n是1e9时,sqrt(n)是3e4,所以每个素数判断需要循环到3e4次的奇数。对于Python来说,这样的循环可能对于较大的输入会比较慢。但题目中的时间限制可能允许这样的解法,因为每个测试用例的总循环次数是有限的。例如,对于9位数,每次判断可能需要最多3e4次循环,每个截断后的数可能有9次判断,所以总共有约3e5次循环,这在Python中可能需要不到1秒的时间,可能可以接受。
或者,是否存在更高效的方法?比如,预先计算出所有可能的素数,或者使用更高效的素数判断方法?
不过,对于本题来说,可能试除法已经足够,因为输入规模不是特别大。
综上,这个程序应该可以正确解决问题。
为了解决这个问题,我们需要判断一个给定的正整数是否是纯粹素数。纯粹素数的定义是:该数本身是素数,并且每次去掉最高位后剩下的数仍然是素数,直到最后剩下的个位数也是素数。
方法思路
- 素数判断:首先我们需要一个高效的素数判断函数。对于给定的数,我们检查其是否为素数的方法是试除法,即检查从2到该数平方根之间的所有可能的因数。
- 截断处理:将输入的正整数转换为字符串,然后依次去掉最高位,生成新的数,并检查这些新生成的数是否都是素数。
- 逐层验证:从原始数开始,逐层截断并验证每个生成的数是否为素数。如果任何一层验证失败,立即返回结果“no”;如果所有层都通过验证,则返回“yes”。
n = int(input())
def is_prime(num):
if num <= 1:
return False
if num == 2:
return True
if num % 2 == 0:
return False
max_divisor = int(num ** 0.5) + 1
for d in range(3, max_divisor, 2):
if num % d == 0:
return False
return True
s = str(n)
for i in range(len(s)):
current = int(s[i:])
if not is_prime(current):
print("no")
exit()
print("yes")
代码解释
- 输入处理:首先读取输入的整数。
- 素数判断函数:
is_prime
函数用于判断一个数是否为素数。通过试除法,检查从3到该数平方根之间的所有奇数是否存在因数。 - 字符串转换和截断处理:将输入数转换为字符串,然后遍历每一个可能的截断位置,生成新的数并进行素数判断。
- 逐层验证:对每一个截断生成的数进行素数判断,如果有任何一个数不是素数,立即输出“no”并退出程序;如果所有截断数都是素数,输出“yes”。
该方法通过逐步截断和素数验证,确保了每一步的合法性,最终确定输入数是否为纯粹素数。