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문제:

알고리즘의 킹갓제너럴엠퍼러마제스티충무공알고리즘마스터 현우가 교수로 취임하였다!

그러나 학생들에게 크나큰 기대를 품고 첫 수업에 들어갔던 현우는 아무도 외판원 순회 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 풀지 못하는 것을 보고 낙심하였다.

그 와중에 학생 남규는 TSP를 완전탐색으로 풀려고 하였고, 현우는 그걸 보고 경악을 금치 못한다. 왜냐면 TSP를 완전탐색으로 풀려면 O(N!)의 시간이 소모되는데, 이는 경악을 금치 못할 시간이기 때문이다.

그러나 남규는 O(N!)이 왜 큰지도 잘 모른다. 그래서 현우는 더더욱 경악을 금치 못하고, N!이 얼마나 큰지 대략적으로나마 알려주기 위해, 자연수 N이 주어지면 N!의 오른쪽 끝에 있는 0의 개수를 알려주기로 하였다.

그러나 현우는 경악을 금치 못하여 지금 코딩을 할 수 없는 상황이다. 여러분이 현우를 대신하여 프로그램을 작성하시오.

입력:

첫째 줄에 테스트 케이스의 개수 T가 주어지고, 이어서 T개의 줄에 정수 N이 주어진다(1 <= N <= 1000000000).

출력:

각 줄마다 N!의 오른쪽 끝에 있는 0의 개수를 출력한다.

풀이방법:

 오른쪽 끝에 0이 생기기 위해서는 2x5가 곱해져야 한다. 즉, N!을 소인수 분해 했을 때, 2와 5 중 더 작은 인수가 0의 갯수가 될 것이다. (2^P, 5^Q 일 때 P, Q 중 더 작은 수) 하지만 10까지만 봤을 때에도 2의 갯수가 압도적으로 많기 때문에 5의 개수만 알면 바로 0의 갯수를 알 수 있다. 따라서 5의 인수를 구하도록 한다.

문제링크:

https://www.acmicpc.net/problem/3474

문제:

어떤 두 자연수에 공통인 약수들 중에서 가장 큰 수를 최대공약수라고 하고, 두 자연수의 공통인 배수들 중에서 가장 작은 수를 최소공배수라고 한다.

예를 들어, 두 자연수 12와 90의 최대공약수는 6이며, 최소공배수는 180이다.

이와 반대로 두 개의 자연수 A, B가 주어졌을 때, A를 최대공약수로, B를 최소공배수로 하는 두 개의 자연수를 구할 수 있다. 그러나, 이러한 두 개의 자연수 쌍은 여러 개 있을 수 있으며, 또한 없을 수도 있다. 

예를 들어, 최대공약수가 6이며 최소공배수가 180인 두 정수는 위의 예에서와 같이 12와 90일 수도 있으며, 30과 36, 18과 60, 혹은 6과 180일 수도 있다. 그러나, 최대공약수가 6이며 최소공배수가 20인 두 자연수는 있을 수 없다.

두 개의 자연수가 주어졌을 때, 이 두 수를 최대공약수와 최소공배수로 하는 두 개의 자연수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 

입력:

첫째 줄에 두 개의 자연수가 빈칸을 사이에 두고 주어진다. 첫 번째 수는 어떤 두 개의 자연수의 최대공약수이고, 두 번째 수는 그 자연수들의 최소공배수이다. 입력되는 두 자연수는 2 이상 100,000,000 이하이다.

출력:

첫째 줄에는 입력되는 두 자연수를 최대공약수와 최소공배수로 하는 두 개의 자연수를 크기가 작은 수부터 하나의 공백을 사이에 두고 출력한다. 입력되는 두 자연수를 최대공약수와 최소공배수로 하는 두 개의 자연수 쌍이 여러 개 있는 경우에는 두 자연수의 합이 최소가 되는 두 수를 출력한다.

풀이방법:

 어떤 두 자연수를 A, B라고 하고, 최대공약수를 G,  최소공배수를 L이라고 하자. 최대공약수는 공통인 약수들 중에서 가장 큰 수이기 때문에 두 자연수 A, B는 A=aG, B=bG와 같이 표현할 수 있다. 그리고 최소공배수는 두 자연수의 공통인 배수들 중에서 가장 작은 수이므로 L=abG라고 표현할 수 있다. (aG와 bG의 공통의 배수이기 때문)

 따라서 최대공약수와 최소공배수 간의 관계는 ab= L/G라고 할 수 있다. A와 B를 찾기 위해 G는 이미 알고 있으므로 가능한 a와 b를 구하도록 한다. 즉, ab의 약수들을 찾으면 되는 문제다.

 ab의 약수들을 기반으로 A와 B 값을 구한 뒤에 문제의 조건처럼 두 자연수의 합이 최소가 되도록 정렬을 수행하여 두 수를 찾는다. 

문제링크:

https://www.acmicpc.net/problem/2436

문제:

자연수 n이 주어졌을 때, GCD(n, k) = 1을 만족하는 자연수 1 ≤ k ≤ n 의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력:

첫째 줄에 자연수 n (1 ≤ n ≤ 1012)이 주어진다.

출력:

GCD(n, k) = 1을 만족하는 자연수 1 ≤ k ≤ n 의 개수를 출력한다.

풀이방법:

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%98%A4%EC%9D%BC%EB%9F%AC_%ED%94%BC_%ED%95%A8%EC%88%98

GCD(n,k) = 1 는 n과 k가 서로수임을 의미하는 것이고, n과 서로소인 정수의 갯수를 세는 방법은 정수론에서 오일러 피 함수가 있다. 

오일러 피 함수를 간략히 설명하면 다음과 같다. 오일러 피 함수는 주어진 n의 소인수를 구한 뒤에, 각 소인수들의 (1-1/p)를 구해 n에 곱해주면 서로소의 갯수를 구할 수 있다. 따라서 이 함수를 python으로 구현하여 다음과 같이 계산하도록 한다.

문제링크:

https://www.acmicpc.net/problem/11689