有编号1~100个灯泡,起初所有的灯都是灭的。有100个同学来按灯泡开关,如果灯是亮的,那么按过开关之后,灯会灭掉。如果灯是灭的,按过开关之后灯会亮。
现在开始按开关。
第1个同学,把所有的灯泡开关都按一次(按开关灯的编号: 1,2,3,……100)。
第2个同学,隔一个灯按一次(按开关灯的编号: 2,4,6,……,100)。
第3个同学,隔两个灯按一次(按开关灯的编号: 3,6,9,……,99)。
……
问题是,在第100个同学按过之后,有多少盏灯是亮着的?这些灯的编号是多少?要求给出解题思路或给出伪码。


首先,编号为n的同学会去按他编号倍数的灯,因此,想到这个是个因子分解的问题。于是就想到了质数,质数只有1和它本身两个因子,因此按两次一定是灭的。

为了让灯最后是亮的,由于最开始是灭的,因此只能按奇数次,也就是说,灯的编号要能分解成奇数个因子才行。

开始写出了从1到10的数,发现只有1,4,9有奇数个因子,其他都是偶数个因子,就猜想,是不是平方数有奇数个因子。很奇怪就研究了一下。

1 = 1 * 1, 因子是1
4 = 1 * 4 = 2 * 2, 因子是1,4,2
9 = 1 * 9 = 3 * 3, 因子是1,9,3
16 = 1 * 16 = 2 * 8 = 4 * 4, 因子是1,16,2,8,4
。。。

发现规律,每个数都能携程2个数相乘的形式,也就是说,这样就有两个因子了。为了实现有奇数个因子,必须存在相乘的两个数相同的情况。(上述的1,2,3,4)这样的话, 也就是平方数了。

综上,只有平方数编号的灯最后是亮着的。不得不说,数学实在是太美妙了!!

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