华为 · 数论 · 算法编程题
华为 数论 时限 3 秒 / 256 MB

题目描述

在浩瀚无垠的宇宙中,为了实现安全的超光速“星际跃迁”,星际舰队的导航系统必须锁定一个特定的“跃迁信标频率” f 。该频率是一个正整数。
根据舰队旗舰“探索者号”的引擎限制,所选的信标频率 f 必须小于或等于引擎能承受的最大频率 F_max ,即满足约束条件 f ≤ F_max 。
此外,为了维持跃迁过程的绝对稳定,频率 f 必须是一个“和谐频率”。一个频率被称为“和谐”的,当且仅当它的各位数字从高位到低位是一个非递减序列。例如, 123 、 111 、 399 都是和谐频率,而 121 或 897 这种非和谐频率会导致跃迁通道的灾难性崩溃。
最后,一个至关重要的约束是,频率 f 的“能量签名” S(f) 必须为一个质数。能量签名 S(f) 定义为该频率 f 的各位数字之和。一个质数能量签名可以确保跃迁过程与宇宙背景辐射产生最佳共鸣,从而最小化能量消耗。
您的任务是编写一个程序,对于给定的最大频率 F_max ,找出不大于 F_max 的、能量签名为质数的、值最大的和谐频率 f 。

输入输出

输入描述
输入一个正整数 F_max ,代表引擎能承受的最大频率。
数据范围: 1 ≤ F_max ≤ 10^18 。
输出描述
返回一个整数,表示满足所有条件的最大和谐频率 f 。如果不存在这样的频率,则返回 -1 。

样例共 1 组

样例 1
输入
888
输出
788

算法解析依据一般

考点:数论

限制 3 秒 / 256MB | 标准输入输出

题目画像

  • 元素值域:F_max ≤ 1e18(注意整数类型选择,避免溢出)
  • 源站时限:3 秒(牛客口径,非本题专属门槛)

解题思路

参考方向:数论

围绕整除、质因数、同余的经典结论与筛法。

思路框架(数论 通法 · 非本题专属)

  1. 先做质因数分解(试除到 √n,或预处理筛出 1e6 内质数)。
  2. 按题意套结论:约数个数 = Π(e_i+1);gcd / lcm 用辗转相除法。
  3. 涉及大数取模时,每一步运算后都取模,避免溢出。
  4. 需要区间内质数时用埃氏筛 / 线性筛。

实现要点:模运算规律:(a+b)%m = ((a%m)+(b%m))%m,乘法则同理;减法要 +m 防止负数。

复杂度:时间 O(√n) 分解 / O(n log log n) 筛 | 空间 O(n) 筛表

该范式的通法易错点

  • 取模后相减为负数没处理。
  • a*b 在取模前就溢出了。

对照本题

  • 元素值域最大到 1e18 —— 求和 / 相乘时记得开 64 位整数。
本题在源数据中没有官方考点标签,方向由题面特征推断,仅供参考。

样例

样例 1

  • 输入:888
  • 输出:788

解析由校招宝本地引擎整理(依据源站考点标签 / 人工判题标注 / 题面规模信号),非官方题解,仅供思路参考。

本题来源:2025年秋招-华为-9月17号开发岗。

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