#P15414. [CCC 2019 S2] Pretty Average Primes 优雅平均质数

    ID: 15354 远端评测题 1000ms 512MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: 3 上传者: 标签>数学2019Special Judge枚举CCC(加拿大)素数判断,质数,筛法

[CCC 2019 S2] Pretty Average Primes 优雅平均质数

说明

对于若干给定的正整数 NN,其中 N>3N > 3,请找出两个素数 AABB,使得 NNAABB 的平均值(算术平均数)。也就是说:

N=A+B2N = \frac{A + B}{2}

回顾:素数是一个整数 P>1P > 1,且仅能被 11PP 整除。例如,2,3,5,7,112, 3, 5, 7, 11 是最前面的几个素数,而 4,6,8,94, 6, 8, 9 都不是素数。

输入格式

第一行输入一个整数 TT1T10001 \le T \le 1000),表示测试用例的数量。

接下来 TT 行,每行包含一个整数 NiN_i4Ni1,000,0004 \le N_i \le 1,000,0001iT1 \le i \le T)。

1515 分中,有 66 分对应的数据满足所有 Ni<1,000N_i < 1,000

输出格式

输出共 TT 行。第 ii 行包含两个整数 AiA_iBiB_i,中间用一个空格分隔。

必须满足:

Ni=Ai+Bi2N_i = \frac{A_i + B_i}{2}

AiA_iBiB_i 都是素数。

若某个 NiN_i 存在多组可能的 Ai,BiA_i, B_i,输出任意一组即可。输出时 AiA_iBiB_i 的顺序无关。

题目保证:对于每个 NiN_i,至少存在一组满足条件的解。

4
8
4
7
21
3 13
5 3
7 7
13 29

提示

样例输出说明

注意到:

8=3+1328 = \frac{3 + 13}{2} 4=5+324 = \frac{5 + 3}{2} 7=7+727 = \frac{7 + 7}{2} 21=13+29221 = \frac{13 + 29}{2}

同样也可以写成:

8=5+1128 = \frac{5 + 11}{2} $$21 = \frac{5 + 37}{2} = \frac{11 + 31}{2} = \frac{19 + 23}{2}$$7=3+1127 = \frac{3 + 11}{2}

因此,上述任意一组都可以作为输出。

对于 44,除了 3355 之外,不存在其他素数对能够使其平均值为 44

注释

你可能听说过哥德巴赫猜想(Goldbach’s Conjecture):任何大于 22 的偶整数都可以表示为两个素数之和。至今尚无已知证明。如果你想出名,可以在完成 CCC 之后去证明它。

本题可以用于验证该猜想,因为每个偶整数都可以写成:

2N2N

而你的任务是找到两个素数 AABB,使得:

2N=A+B2N = A + B

翻译来源:GPT 5.2。