E. Weird LCM Operations:
题目大意:
思路解析:
这是一道构造题,那么观察这个构造有啥性质,观察到最多操作次数为 n/6 + 5,然后每次操作需要选择三个数,如果每次操作的三个数都不和之前的重复的话,应该至少需要n/3次,那么容易想到,每次操作应该只需要操作后半部分,且每次操作之间选择的数不重复。
证明:为什么操作后半部分是正确的,假设 n==27,可以发现 13和26本来gcd就是13了,无论26选择哪些数,反正一定会保留13这个因子,则前半部分的gcd是天然满足的。
还可以发现当 选择 13 14 15,这样的两个奇数一个偶数时,一定会同时满足这三个的gcd。
一个奇数两个偶数不行。
三个奇数也可以,但是发现一个偶数,就需要两个奇数,肯定不会有这么多额外的奇数,所以这个性质似乎没什么用
三个偶数,在这三个偶数都不含4这个因子时,也可以满足,这一下就很好的补充了,在一直使用第一个性质后剩余的偶数过多带来的麻烦。
因为第四个性质要求每次需要使用不含4这个因子的偶数,所以跨度为12,则我们需要单独处理n小于14的情况,然后其余情况利用第一个性质和第四个性质。 (这两个性质的配合使用,刚好可以组成一个循环)
代码实现:
import java.io.*;
import java.math.BigInteger;
import java.util.*;
import static java.util.Collections.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
int t = f.nextInt();
while (t > 0) {
solve();
t--;
}
w.flush();
w.close();
br.close();
}
public static void solve() {
int n = f.nextInt();
int[][][] pans = new int[14][][];
pans[3]= new int[][]{{1, 2, 3}};
pans[4]= new int[][]{{1, 3, 4}};
pans[5]= new int[][]{{3, 4, 5}};
pans[6]= new int[][]{{1, 3, 5}, {2, 4, 6}};
pans[7]= new int[][]{{2, 4, 6}, {3, 5, 7}};
pans[8]= new int[][]{{2, 6, 8}, {3, 5, 7}};
pans[9]= new int[][]{{1, 3, 5}, {2, 4, 6}, {7, 8, 9}};
pans[10]= new int[][]{{3, 4, 5}, {2, 6, 8}, {7, 9, 10}};
pans[11]= new int[][]{{2, 6, 8}, {3, 5, 7}, {9, 10, 11}};
pans[12]= new int[][]{{1, 11, 12}, {6, 8, 10}, {5, 7, 9}};
pans[13]= new int[][]{{1, 13, 12}, {7, 9, 11}, {6, 8, 10}};
if(n < 14){
w.println(pans[n].length);
for (int i = 0; i < pans[n].length; i++) {
w.println(pans[n][i][0] + " " + pans[n][i][1] + " " + pans[n][i][2]);
}
}else {
int[][] ans = new int[n / 6 + 5][3];
int res = 0;
int cur = n;
if ((n - 3) % 4 == 0){
ans[0][0] = 1; ans[0][1] = 2; ans[0][2] = n;
res++;
cur --;
}else if (n % 4 == 0){
ans[0][0] = 1; ans[0][1] = n-1; ans[0][2] = n;
res++;
cur-=2;
}
while (cur * 2 > n){
if (cur % 2 == 0){
ans[res][0] = cur; ans[res][1] = cur - 4; ans[res][2] = cur - 8;
res++;
ans[res][0] = cur - 3; ans[res][1] = cur - 2; ans[res][2] = cur - 1;
res++;
ans[res][0] = cur - 7; ans[res][1] = cur - 6; ans[res][2] = cur - 5;
res++;
ans[res][0] = cur - 11; ans[res][1] = cur - 10; ans[res][2] = cur - 9;
res++;
}else {
ans[res][0] = cur - 2; ans[res][1] = cur - 1; ans[res][2] = cur;
res++;
ans[res][0] = cur - 6; ans[res][1] = cur - 5; ans[res][2] = cur - 4;
res++;
ans[res][0] = cur - 10; ans[res][1] = cur - 9; ans[res][2] = cur - 8;
res++;
ans[res][0] = cur - 11; ans[res][1] = cur - 7; ans[res][2] = cur - 3;
res++;
}
cur -= 12;
}
w.println(res);
for (int i = 0; i < res; i++) {
w.println(ans[i][0] + " " + ans[i][1] + " "+ ans[i][2]);
}
}
}
static PrintWriter w = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
static Input f = new Input(System.in);
static BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
static class Input {
public BufferedReader reader;
public StringTokenizer tokenizer;
public Input(InputStream stream) {
reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(stream), 32768);
tokenizer = null;
}
public String next() {
while (tokenizer == null || !tokenizer.hasMoreTokens()) {
try {
tokenizer = new StringTokenizer(reader.readLine());
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
return tokenizer.nextToken();
}
public String nextLine() {
String str = null;
try {
str = reader.readLine();
} catch (IOException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}
return str;
}
public int nextInt() {
return Integer.parseInt(next());
}
public long nextLong() {
return Long.parseLong(next());
}
public Double nextDouble() {
return Double.parseDouble(next());
}
public BigInteger nextBigInteger() {
return new BigInteger(next());
}
}
}