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如何在Javascript中计算自然数1到N的LCM?

热度:76   发布时间:2023-06-05 11:40:49.0

所以,我的问题是找到从1到20均匀分配到所有数字的最小倍数。我确实成功地解决了这个任务,但我的程序运行得相当慢。 这是代码,ni使用的最终数字是1亿。 你可以想象,这需要很多时间。 所以我想知道,我将如何优化此代码? 另外,知道如何改变它应该分成的数字是很好的,所以不是1到20,而是说1到15。

function smallestMultiple(n) {
    for (i = 0; i< n; i++) {
        if (i%1 === 0 && i%2 === 0 && i%3 === 0 && i%4 === 0 && i%5 === 0 
                 && i%6 === 0 && i%7 === 0 && i%8 === 0 && i%9 === 0 
                 && i%10 === 0 && i%11 === 0 && i%12 === 0 && i%13 === 0 
                 && i%14 === 0 && i%15 === 0 && i%16 === 0 && i%17 === 0 
                 && i%18 === 0 && i%19 === 0 && i%20 === 0 ) {

            console.log(i);
        }
    };
};

现在,显然,这需要5分钟才能找到答案。 我想知道是否有更有效的方法? 编辑:显然我也可以使用1-20的变量。 如果您有答案,请仔细解释您的答案以及为什么它更有效率。

我想我发现了一个最优雅的解决方案,直接来自论坛:

在没有真正尝试的情况下,我想这里的一些“蛮力”方法违反了“1分钟规则”。 但是,考虑到微小的改变可以大大提高算法的效率。

假设“强力”方法是:迭代每个自然数 - 如果当前数字可以被1到20中的每个数字整除,你就找到了答案。

考虑一下:如果你知道N的解是X,那么N + 1的解必须可以被X整除。因此,当迭代自然数时,你可以迭代X而不是1.而不是检查数字1到N + 1的可分性,你只需要检查N + 1,因为你已经知道值(X的倍数)都可以被1到N整除。

作为一个例子,假设10的答案是2520,为了得到11的解,我们检查2520是否可被11整除。不是,我们迭代到5040并检查它是否可被11整除。我们继续直到我们发现27720可以被11整除,这就是答案。

尽管没有尝试直接确定LCD,但这最终成为一种相当快速的算法,在较小的N值下,在一秒钟内容易运行。

在Ruby中(虽然类似的方法可以在许多高级语言中使用):

def snd(max)result = 1 for n in 1..max prev = result while result%n> 0 result + = prev end end return result end

放snd(20)

然后我将其解释为Javascript并获得此脚本

 console.log("Please type in smallestMultiple(n), whereas n is the smallest multiple."); function smallestMultiple(n) { var result = 1; var prev; for (i=1; i<n+1; i++) { prev = result; while (result%i > 0) { result += prev; } } console.log(result); }; 
 <script src="https://getfirebug.com/firebug-lite-debug.js"></script> 

编辑:在脚本中发现一个错误,返回smallestNumber(11) = 2520.在for循环中修复:for(i = 0; i < n + 1 ; i ++)

使用的方法

跳过数字1 - 10,因为您可以将它们中的任何一个乘以2并获得列表中的另一个因子。

function GCF(a, b) {
    if (b == 0) return a;
    else return (GCF (b, a % b));
}

function LCM(a, b) {
    return Math.abs(a*b) / GCF(a, b);
}

LCM(11, LCM(12, LCM(13, LCM(14, LCM(15, LCM(16, LCM(17, LCM(18, LCM(19, 20)))))))));

为任意n做,不是超级优化,但它很简单:

function LCM_N(n) {
    var x = 1;
    while (n > 1) {
        x = LCM(n, x);
        n--;
    }
    return x;
}

那么,你想要1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20的最小公倍数

这与20,19,18,17,16,15,14,13,12,11的最小公倍数(LCM)相同,因为1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,10是其他十个数字的所有因素。

你应该使用while循环,因为它们更快。

最小公倍数必须小于或等于20,19,18,17,16,15,14,13,12,11的倍数,因此n可以等于此开始。

i可以按序列中所有素数的倍数开始:19 * 17 * 13 * 11 * 7 * 5 * 3 * 2

break循环。 这可能是你花了这么长时间的原因。

我们可以增加20,因为它是答案之间可能的最小差异。

function lowestCommonMultipleof20Through1(){
  var i = 19*17*13*11*7*5*4*3; 
  var n = 20*19*18*17*16*15*14*13*12*11;
  while(i < n){
    if( i%11 === 0 && 
        i%12 === 0 && 
        i%13 === 0 && 
        i%14 === 0 && 
        i%15 === 0 && 
        i%16 === 0 &&
        i%17 === 0 &&
        i%18 === 0 &&
        i%19 === 0 &&
        i%20 === 0 ){
      console.log(i);
      break;
    }
    i+=20;
  }
}

我几乎立刻就得到了232792560。

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