[BOJ]15711. 환상의 짝꿍

문제:

환상의 나라 디디랜드에서는 인연의 증표로 끈을 하나씩 가지고 있다. 그들은 지극히 평범한 방법으로 이 끈을 이용하여 어떤 두 사람이 환상의 짝꿍인지 판단하는데, 두 사람의 끈을 서로 이어붙이고 그 끈을 다시 길이가 소수인 끈 두개로 정확히 나눌 수 있다면 두 사람은 환상의 짝꿍이라고 한다. 하지만 그들은 길이가 소수인 두개의 끈으로 나눌 수 있는지 판단하는 것이 어려워서 대부분 서로가 인연임을 모르고 그냥 지나간다고 한다. 애석하게도...

그런 그들을 위해서 어떤 두 사람이 환상의 짝꿍인지 판단하는 프로그램을 작성하라.

편의상 두 사람의 끈을 이어붙일 때와 나눌 때 손실되는 끈의 길이는 0이라고 가정한다.

입력:

첫째 줄에 테스트 케이스의 수 T(1 ≤ T ≤ 500)가 주어진다.

둘째 줄부터 T개 줄에 두 사람이 가지고 있는 끈의 길이를 나타내는 정수 A, B가 공백으로 구분되어 주어진다. (1 ≤ A, B ≤ 2 × 10^12)

출력:

각 테스트 케이스마다 한 줄씩 두 사람의 끈을 이어붙이고 그 끈을 다시 길이가 소수인 두개의 끈으로 정확히 나눌 수 있다면 YES, 불가능하면 NO를 출력하라.

풀이방법:

**pypy3으로 통과한 코드입니다.**

 

 A와 B의 합이 두 개의 소수의 나누어지는지 완전알고리즘 방법으로 모두 찾는 것은 힘들다.(A,B는 최대 2x10^12)

따라서 '골드바흐의 추측'을 사용하면 경우의 수를 크게 줄일 수 있다.

 

 골드바흐의 추측은 2보다 큰 모든 짝수는 두 개의 소수의 합으로 표시할 수 있다는 것이다. 즉, 두 수의 합이 2를 제외한 짝수라면 골드바흐의 추측으로 인해 두 소수의 합으로 나눌 수 있다. 그러므로 이제 두 수의 합이 홀수인 경우에 대해서만 생각하면 된다. (확인된 수치적 결과로는 10^18까지 확인되었다고 한다. 따라서 범위 안의 수들은 모두 골드바흐 추추측을 만족한다.)

 

 두 소수의 합이 홀수가 되기 위해서는 짝수 소수 + 홀수 소수 인 경우만 존재한다. 소수 중에서 짝수인 소수는 2만 존재하기 때문에 A+B-2가 소수인지만 확인하면 된다. 하지만 A와 B의 수가 매우 큰 수까지 존재하기 때문에 해당 수 까지 소수인지 확인하는 것은 어렵다.(혹은 메모리초과가 발생한다.) 따라서 소수를 판정하는 방법을 두 가지로 나눠서 파악한다.

 

 A+B의 합은 최대 4x10^12까지 가능하다. 그리고 일반적으로 소수를 판정하는 방법으로는 1부터 해당 수의 sqrt() 값까지 확인하면 된다. 즉, 4x10^12까지의 소수를 찾아놓는 것이 아닌 sqrt() 값인 2x10^6까지만 소수를 찾아서 효율성을 향상시키도록 한다. 2x10^6까지는 에라토스테네스의 체를 사용해서 소수를 찾아두고, 이 이상의 수가 들어오게 된다면, 찾아놓은 소수로 나눠서 나눠지는 수가 있는지 확인한다. 따라서 A+B-2가 소수라면 YES를 아니라면 NO를 출력하도록 한다.

import sys
 
def check(prime):
    try:
        if sosu[prime]:
            return True
        else:
            return False
    except:
        for s in sosulist:
            if prime%s==0:
                return False
        return True
        
n = int(sys.stdin.readline())
sosu = [True]*(2*pow(10,6)+1)
sosulist=[]
sosu[0],sosu[1]=False,False
for i in range(2,len(sosu)):
    if sosu[i]:
        sosulist.append(i)
        for j in range(i*2,len(sosu),i):
            sosu[j]=False
 
for _ in range(n):
    a,b = map(int,sys.stdin.readline().split())
    line = a+b
    if line%2==0:
        if line==2:
            print("NO")
        else:
            print("YES")
    else:
        if check(line-2):
            print("YES")
        else:
            print("NO")

문제링크:

www.acmicpc.net/problem/15711

15711번: 환상의 짝꿍