İlk n sayıya bölünebilen en küçük sayı

İlk n sayıya bölünebilen en küçük sayı
GfG Practice'de deneyin

Bir sayı verildi N 1'den n'ye kadar olan sayılara bölünebilen en küçük sayıyı bulun.
Örnekler:  
 

 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  


Dikkatlice gözlemlerseniz yıllar olmalı 1'den n'ye kadar sayıların LCM'si
1'den n'e kadar sayıların LCM'sini bulmak için - 
 

  1. Ans = 1'i başlat. 
     
  2. i = 1'den i = n'ye kadar tüm sayıları yineleyin. 
    i'inci yinelemede ans = LCM(1 2 …….. i) . Bu kolayca yapılabilir LCM(1 2 ….i) = LCM(ve i)
    Yani i’’ yinelemede yapmamız gereken tek şey - 
     
 ans = LCM(ans i) = ans * i / gcd(ans i) [Using the below property a*b = gcd(ab) * lcm(ab)]  


Not : C++ kodunda yanıt, uzun uzun sınırı bile hızla tamsayı sınırını aşar.
Aşağıda mantığın uygulanması verilmiştir. 
 

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  (  b    a  %  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  (  b    a  %  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  (  b    a  %  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   ?>   

Çıkış
232792560 

Zaman Karmaşıklığı: O(n log2n) c++'da _gcd(ab)'nin karmaşıklığı log2n olduğundan ve bu bir döngüde n kez çalıştığından.
Yardımcı Alan: O(1)
Yukarıdaki çözüm tek bir giriş için gayet iyi çalışıyor. Ancak birden fazla girdimiz varsa, tüm asal çarpanları depolamak için Eratosthenes Eleği'ni kullanmak iyi bir fikirdir. Elek tabanlı yaklaşım için lütfen aşağıdaki makaleye bakın. 

Yaklaşım: [Kullanarak Eratostenes Eleği ]

İlk 'n' sayılarına bölünebilen en küçük sayıyı bulma problemini daha verimli bir şekilde çözmek için, 'n'ye kadar asal sayıları önceden hesaplamak için Eratosthenes Eleği'ni kullanabiliriz. Daha sonra bu asal sayıları, 'n'den küçük veya ona eşit olan her asal sayının en yüksek kuvvetlerini dikkate alarak en küçük ortak katı (LCM) daha verimli bir şekilde hesaplamak için kullanabiliriz.

Adım Adım Yaklaşım:

  • N'ye kadar Asal Sayılar oluşturun: 'n'ye kadar olan tüm asal sayıları bulmak için Eratosthenes Eleği'ni kullanın.
  • Bu Asal Sayıları kullanarak LCM'yi hesaplayın: Her asal sayı için, o asalın 'n'den küçük veya ona eşit olan en yüksek kuvvetini belirleyin. LCM'yi elde etmek için bu en yüksek güçleri çarpın

Yukarıdaki yaklaşımın uygulanması aşağıdadır:

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  ));   

Çıkış
The smallest number divisible by all numbers from 1 to 20 is 232792560  

Zaman Karmaşıklığı: O(nloglogn)
Yardımcı Alan: Açık)


Test Oluştur