浙大PAT(1001-1002)
1001 害死人不償命的(3n+1)猜想
卡拉茲(Callatz)猜想:
對任何一個正整數 n,如果它是偶數,那麼把它砍掉一半;如果它是奇數,那麼把 (3n+1) 砍掉一半。這樣一直反覆砍下去,最後一定在某一步得到 n=1。卡拉茲在 1950 年的世界數學家大會上公佈了這個猜想,傳說當時耶魯大學師生齊動員,拼命想證明這個貌似很傻很天真的命題,結果鬧得學生們無心學業,一心只證 (3n+1),以至於有人說這是一個陰謀,卡拉茲是在蓄意延緩美國數學界教學與科研的進展……
我們今天的題目不是證明卡拉茲猜想,而是對給定的任一不超過 1000 的正整數 n,簡單地數一下,需要多少步(砍幾下)才能得到 n=1?
輸入格式:
每個測試輸入包含 1 個測試用例,即給出正整數 n 的值。
輸出格式:
輸出從 n 計算到 1 需要的步數。
#include<iostream> using namespace std; int main(int argc, char **argv){ int n; int num = 0; cout << "please input a number:" << endl; cin >> n; while (n != 1) { if (n % 2 == 0) n = n / 2; else n = (3 * n + 1)/2; num = num + 1; } cout << num << endl; system("pause"); return 0; }
1002 寫出這個數
讀入一個正整數 n,計算其各位數字之和,用漢語拼音寫出和的每一位數字。
輸入格式:
每個測試輸入包含 1 個測試用例,即給出自然數 n 的值。這裡保證 n 小於 10^100。
輸出格式:
在一行內輸出 n 的各位數字之和的每一位,拼音數字間有 1 空格,但一行中最後一個拼音數字後沒有空格。
輸入樣例:
1234567890987654321123456789
輸出樣例:
yi san wu
我的程式碼:
#include<iostream> using namespace std; #define N 100 int getlen(int i); int getsum(int i); void printneed(int sum); int main(int argc,char **argv) { int n,len; int sum = 0; cin >> n; len = getlen(n); sum=getsum(n); printneed(sum); //cout << len <<endl<< sum << endl; system("pause"); return 0; } int getlen(int i) { int t = 0; while(i) { i = i / 10; t++; } return t; } int getsum(int i) { int sum = 0; while (i) { sum = sum + i% 10; i = i / 10; } return sum; } void printneed(int sum) { int a[N]; int t = 0; int len = getlen(sum); for (int i = 0; i < len; i++) { while (sum) { t = sum % 10; sum = sum / 10; a[i] = t; } } for (int i = 0; i < len; i++) { switch (a[i]) { case 0:cout << "ling "; break; case 1:cout << "yi "; break; case 2:cout << "er "; break; case 3:cout << "san "; break; case 4:cout << "si "; break; case 5:cout << "wu "; break; case 6:cout << "liu "; break; case 7:cout << "qi "; break; case 8:cout << "ba "; break; case 9:cout << "jiu "; break; } } }
從原則上來說,我這道題是錯誤的。題目中要求“保證 n 小於 10^00”
由表格可以看出,所有的整型變數的表示範圍都在100000以內,遠遠小於10^100。所以此處只能使用浮點型變數儲存輸入的自然數n。而對於此題而言,使用浮點型的變數卻有一個致命的缺陷,那就是在獲取個位數字時的精度問題。
浮點型資料型別是無法使用運算子%的,對於浮點型數,我們使用fmod函式來求餘。但是當輸入超過16位時,會超出計算精度。
所以常規演算法無法解決此題,轉而使用字串來儲存輸入的自然數。
用string來儲存自然數有兩個好處。第一個自然是能夠儲存的數字範圍大,幾乎沒有上限;第二個就是不需要用取餘來獲取每一位上的數字了,可以直接使用迭代器或者腳標。
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
string n;
int sum = 0;
cin >> n;
vector<string> strings{ "ling","yi","er","san","si","wu","liu","qi","ba","jiu" };
vector<int> num;
for (int i = 0; i < n.size(); ++i)
{
sum += (n[i] - '0');//注意char和int的轉換;
}
int temp;
while (sum > 0)
{
temp = sum % 10;
num.push_back(temp);
sum /= 10;
}
int st = num.size();
for (int i = st - 1; i > 0; i--)
{
cout << strings[num[i]] << " ";
}
cout << strings[num[0]];
system("pause");
return 0;
}
此題需要注意的地方:
- 輸入自然數的範圍很大,不能用整型儲存;
- 由於fmod的精度範圍不夠(在10^17左右),所以也無法使用浮點型變數來獲取每一位上數字的和,所以必須使用string來儲存n;
- 最後一個數字的拼音輸出後面時沒有空格的,要單獨輸出。