JAVA面试算法题3

题目：

将一个正整数分解质因数。例如：输入90,打印出90=2*3*3*5

代码：

这题目很简单，首先根据输入整数，列出所有小于此整数的素数列表，这些素数都有可能作为被分解整数的因子，然后从最小的素数开始，让被分解的数去除这个数，如果整除，那么此素数就作为因子，然后递归到用分解 原数/当前素数，如果不能整除，那么从候选素数中移除当前的最小素数，挑选下一个素数再尝试，最后所有的因子都被记录在列表中，最后打印出来。

package com.charles.algo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * @author charles.wang
 *
 * 题目：将一个正整数分解质因数。例如：输入90,打印出90=2*3*3*5。
 *
 */
public class DecompositeToFactor {
    // 这个factorList存放了最终被分解的质因数列表
    private static List<Integer> factorList = new ArrayList<Integer>();
    // 这个availablePrimeFactorList用于存放所有不超过被分解的数的素数列表，他们中的每个将从小到大依次拿去尝试
    private static List<Integer> availablePrimeFactorList;
    /**
     * 判断一个数是否是素数，判断的方法是用2,3,4..一直到 sqrt(number)的值去作为除数，
     * 让number去除这些值，如果能整除，说明这个数不是素数
     *
     * @param number
     * @return
     */
    private static boolean isPrime(int number) {
        // 1不是素数
        if (number == 1)
            return false;
        // 判断一个数是否是素数，判断的方法是用2,3,4..一直到 sqrt(number)的值去作为除数，
        // 让number去除这些值，如果能整除，说明这个数不是素数
        for (int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {
            if (number % i == 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    /**
     * 返回一个素数列表，其中的每一个素数都不超过被测的值
     *
     * @param number
     * @return
     */
    public static List<Integer> makeAvailablePrimeFactorList(int number) {
        List<Integer> availablePrimeFactorList = new ArrayList<Integer>();
        // 2是最小的素数，从2开始一直算到被测的数，如果此数为素数，则被添加到可用的素数列表中
        for (int i = 2; i <= number; i++) {
            if (isPrime(i))
                availablePrimeFactorList.add(i);
        }
        return availablePrimeFactorList;
    }
    /**
     * 分解质因数,这是一个递归调用
     *
     * @param number
     */
    private static void decomposite(int number) {
        // 如果当前数已经是素数，那么分解到头了，吧当前的素数也作为质因子
        if (isPrime(number)) {
            factorList.add(number);
            return;
        }
        // 如果当前可用素数列表中没有素数了，那么结束
        if (availablePrimeFactorList.size() == 0)
            return;
        // 当前可用素数列表中的最小素数
        int currentPrime = availablePrimeFactorList.get(0);
        // 如果number被当前素数整除，那么吧当前素数添加到factor列表中，更新待分解的数为 number/currentPrime
        if (number % currentPrime == 0) {
            factorList.add(currentPrime);
            decomposite(number / currentPrime);
        }
        // 如果number不可以被当前素数整除，那么从可用素数列表中移除当前的素数，从下一个素数开始
        else {
            availablePrimeFactorList.remove(0);
            decomposite(number);
        }
    }
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 被分解的数
        int number = 78;
        // 获得所有小于被分解的数的素数的列表
        availablePrimeFactorList = makeAvailablePrimeFactorList(number);
        // 分解质因数
        decomposite(number);
        // 打印出所有的质因子,这些质因子来自factorList
        System.out.print(number + "=");
        for (int i = 0; i < factorList.size(); i++) {
            System.out.print(factorList.get(i));
            if (i < factorList.size() - 1)
                System.out.print("*");
        }
    }
}

比如，我这里测试78，那么显示：