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解题思路
这个问题可以转化为:将给定的正整数 T 分解为若干个大于等于 2 的整数 K_1, K_2, …, K_m,使得 ∏ K_i = T,求 ∑ K_i 的最小值。初始 X = 1,每次操作选择一个 K ≥ 2 并支付 K,相当于将 X 乘上 K。总成本即所有 K 的和,目标乘积为 T。
可以证明,当 T > 1 时,最优的分解方式是将其完全分解为质因数,最小总成本恰好等于 T 的所有质因数之和(包含重复)。原因如下:若分解中出现了合数 c=a×b(a,b≥2),将其替换为 a 和 b 后,成本变化为 a+b,而根据 (a−1)(b−1)≥1 可得 a+b≤a×b=c,且等号仅在 a=b=2 时成立。因此不断将合数拆分为更小的因数,成本不会增加,最终会得到全部由质数组成的分解,此时总和最小。对于 T=1,无需任何操作,成本为 0。