【蓝桥】算法能力恢复性练习2(日期、next_permutation()、递归、DP、大数)

博客内容说明

本系列博客:《算法能力恢复性练习》,主要用于记录个人备战2020年蓝桥杯,恢复算法能力与技巧的过程。

代码和思路不一定正确(部分代码和思路参考自他人)

欢迎大家交流学习,指正错误!

推荐练习网址:蓝桥杯ACM训练习题

1、日期题

题目标题: 高斯日记

大数学家高斯有个好习惯:无论如何都要记日记。

他的日记有个与众不同的地方,他从不注明年月日,而是用一个整数代替,比如:4210

后来人们知道,那个整数就是日期,它表示那一天是高斯出生后的第几天。这或许也是个好习惯,它时时刻刻提醒着主人:日子又过去一天,还有多少时光可以用于浪费呢?

高斯出生于:1777年4月30日。

在高斯发现的一个重要定理的日记上标注着:5343,因此可算出那天是:1791年12月15日。

高斯获得博士学位的那天日记上标着:8113   

请你算出高斯获得博士学位的年月日。

提交答案的格式是:yyyy-mm-dd, 例如:1980-03-21

Excel解题法

1、注意Excel日期设置范围年份为1900/1/1 -9999/12/31
这里直接写1777年会报错
在这里插入图片描述

2、那么可以考虑将需要计算的年份+2000年
为什么不是加1000年?
1600、2000、2400、2800、3200、3600都是闰年(400年又一闰)

如果这里直接1777年+1000年=2777年,只是碰巧最后的结果没有涉及到2800年时闰年的问题,所以+1000,+2000年结果没差

3、注意“第一天”问题
这里计算的日期差是没有考虑第一天的!!!
在这里插入图片描述

4、好在题目用一个小例子给了提示
答案:1799-07-16
在这里插入图片描述

2、next_permutation()练习题

标题: 马虎的算式

小明是个急性子,上小学的时候经常把老师写在黑板上的题目抄错了。

有一次,老师出的题目是:36 x 495 = ?

他却给抄成了:396 x 45 = ?

但结果却很戏剧性,他的答案竟然是对的!!

因为 36 * 495 = 396 * 45 = 17820

类似这样的巧合情况可能还有很多,比如:27 * 594 = 297 * 54

假设 a b c d e 代表1~9不同的5个数字(注意是各不相同的数字,且不含0)

能满足形如: ab * cde = adb * ce 这样的算式一共有多少种呢?

请你利用计算机的优势寻找所有的可能,并回答不同算式的种类数。

满足乘法交换律的算式计为不同的种类,所以答案肯定是个偶数。

以前做过,也写过博客,主要用于练习一下函数next_permutation()

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
	int ans=0;
	int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
	int book[100010];
	memset(book,0,sizeof(book));
	int sum=0;
	do
	{
		sum++;
		int x=a[0]*10+a[1];
		int y=a[2]*100+a[3]*10+a[4];
		int m=a[0]*100+a[3]*10+a[1];
		int n=a[2]*10+a[4];
		int b=a[0]*10000+a[1]*1000+a[2]*100+a[3]*10+a[4];
		if(x*y==m*n&&!book[b])
		{
			book[b]=1;
			ans++;
		} 
	}while(next_permutation(a,a+9));	
	cout<<ans<<endl;
	cout<<"全排列次数:"<<endl; 
	cout<<sum<<endl;
	cout<<9*8*7*6*5*4*3*2<<endl;
	return 0;
}

3、递归、DP练习题

题目标题: 第39级台阶

小明刚刚看完电影《第39级台阶》,离开电影院的时候,他数了数礼堂前的台阶数,恰好是39级!

站在台阶前,他突然又想着一个问题:

如果我每一步只能迈上1个或2个台阶。先迈左脚,然后左右交替,最后一步是迈右脚,也就是说一共要走偶数步。那么,上完39级台阶,有多少种不同的上法呢?


请你利用计算机的优势,帮助小明寻找答案。

递归解法:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int sum=0;
void dfs(int x,int num)
{
	if(x>39) return ;    //剪枝
	if(x==39&&num%2==0) { //当前为第39级台阶且用了偶数步
		sum++;
		return;
	}
	dfs(x+1,num+1);
	dfs(x+2,num+1);
}
int main()
{
	dfs(0,0);
	cout<<sum<<endl;
	return 0;
}

Dynamic programming

#include <iostream>
using namespace std;
int dp[50][2];
int main()
{
    dp[0][0]=1;//在第0级台阶 走了偶数步 
    dp[0][1]=0;//在第0级台阶 走了奇数步 
    dp[1][0]=0;//在第1级台阶 走了偶数步 
    dp[1][1]=1;//在第1级台阶 走了奇数步 
    for(int i=2;i<=39;i++){
        dp[i][0]=dp[i-2][1]+dp[i-1][1];
        dp[i][1]=dp[i-2][0]+dp[i-1][0];
    }
    cout<<dp[39][0]<<endl; 
    return 0;
}

answer:51167078

*4、大数运算题

标题: 黄金连分数

黄金分割数0.61803... 是个无理数,这个常数十分重要,在许多工程问题中会出现。有时需要把这个数字求得很精确。

对于某些精密工程,常数的精度很重要。也许你听说过哈勃太空望远镜,它首次升空后就发现了一处人工加工错误,对那样一个庞然大物,其实只是镜面加工时有比头发丝还细许多倍的一处错误而已,却使它成了“近视眼”!!


言归正传,我们如何求得黄金分割数的尽可能精确的值呢?有许多方法。

比较简单的一种是用连分数:

              1
黄金数 = ---------------------
                    1
         1 + -----------------
                      1
             1 + -------------
                        1
                 1 + ---------
                      1 + ...

                       

这个连分数计算的“层数”越多,它的值越接近黄金分割数。

请你利用这一特性,求出黄金分割数的足够精确值,要求四舍五入到小数点后100位。

小数点后3位的值为:0.618
小数点后4位的值为:0.6180
小数点后5位的值为:0.61803
小数点后7位的值为:0.6180340

(注意尾部的0,不能忽略)

你的任务是:写出精确到小数点后100位精度的黄金分割值。

注意:尾数的四舍五入! 尾数是0也要保留!

显然答案是一个小数,其小数点后有100位数字,请通过浏览器直接提交该数字。

斐波那契题、大数运算题

战略性放弃…

他山之石:

#include <memory.h>
#include <stdio.h>

//大数乘10
void mul10(unsigned char* a)
{
	short i = 0;
	for (; i < 99; i++) a[i] = a[i + 1];
	a[99] = 0;
}

//大数乘个位数i
void mul_i(unsigned char* a, unsigned char* dest, unsigned char i)
{
	short v = 0;
	unsigned char all, num = 0, point;

	if (i == 0) {
		memset(dest, 0, 100);
		return;
	}

	for (v = 99; v >= 0; v--) {
		all = a[v] * i + num;
		num = all / 10;
		point = all - num * 10;
		dest[v] = point;
	}
}

//大数相减
void sub(unsigned char* a, unsigned char* b)
{
	short i = 99;
	unsigned char flag = 0;
	for (; i >= 0; i--) {
		if (a[i] - flag < b[i]) {
			a[i] = a[i] + 10 - flag - b[i];
			flag = 1;
		} else {
			a[i] = a[i] - flag - b[i];
			flag = 0;
		}
	}
}

//大数相加
void add(unsigned char* a, unsigned char* b)
{
	short i = 99, all;
	for (; i > 0; i--) {
		all = a[i] + b[i];
		if (all >= 10) {
			a[i - 1]++;
			a[i] = all - 10;
		} else
			a[i] = all;
	}
	a[0] = (a[0] + b[0]) % 10;
}

//大数相除第一个小数
unsigned char div_a_b(unsigned char* a, unsigned char* b)
{
	unsigned char i = 1;
	unsigned char tmp[100];
	unsigned char tmp1[100] = {0};
	memcpy(tmp, a, 100);
	mul10(tmp);
	for (; i <= 10; i++) {
		mul_i(b, tmp1, i);
		if (memcmp(tmp1, tmp, 100) > 0) {
			mul10(a);
			memset(tmp1, 0, 100);
			mul_i(b, tmp1, i - 1);
			sub(a, tmp1);
			return i - 1;
		}
		memset(tmp1, 0, 100);
	}
}

//大数是否为零
bool isZero(unsigned char* a)
{
	short i = 99;
	for (; i >= 0; i--)
		if (a[i] != 0) return false;
	return true;
}

//保留100位小数相除
void div100(unsigned char* a, unsigned char* b, unsigned char* res)
{
	unsigned char i = 0;
	unsigned char tmp[100];
	memcpy(tmp, a, 100);
	for (; i < 101; i++) {
		res[i] = div_a_b(tmp, b);
		if (isZero(tmp)) return;
	}
}

//信息打印
void printRes(unsigned char* a, unsigned char* b, unsigned char* res)
{
	static int count = 0;
	int i = 0;
	bool flag = false;

	printf("%d: ", count++);

	for (; i < 100; i++) {
		if (!flag && a[i]) flag = true;
		if (flag) printf("%d", a[i]);
	}
	printf("/");

	flag = false;
	for (i = 0; i < 100; i++) {
		if (!flag && b[i]) flag = true;
		if (flag) printf("%d", b[i]);
	}
	printf("\n");
	printf("0.");
	for (i = 0; i < 101; i++) printf("%d", res[i]);
	printf("\n");
}

int main()
{
	short index;
	//使用数组作为大数,res存放结果小数bufen
	unsigned char a[100] = {0};
	unsigned char b[100] = {0};
	unsigned char tmp[100] = {0};
	unsigned char pre[101] = {0};
	unsigned char res[101] = {0};

	a[99] = 1;
	b[99] = 2;
	do {
		memcpy(pre, res, 101);
		memset(res, 0, 101);
		div100(a, b, res);
		printRes(a, b, res);
		memcpy(tmp, a, 100);
		memcpy(a, b, 100);
		add(b, tmp);
	} while (memcmp(pre, res, 101));
	if (res[100] >= 5) res[99]++;
	index = 99;
	while (res[index--] == 10) {
		res[index + 1] = 0;
		res[index]++;
	}
	printf("ANS:\n0.");
	for (index = 0; index < 100; index++) printf("%d", res[index]);
	printf("\n");

	return 0;
}

// 0.6180339887498948482045868343656381177203091798057628621354486227052604628189024497072072041893911375

5、思维题

矩形面积交

题目描述
平面上有两个矩形,它们的边平行于直角座标系的X轴或Y轴。对于每个矩形,我们给出它的一对相对顶点的座标,请你编程算出两个矩形的交的面积。

输入
输入仅包含两行,每行描述一个矩形。
在每行中,给出矩形的一对相对顶点的座标,每个点的座标都用两个绝对值不超过10^7的实数表示。

输出
输出仅包含一个实数,为交的面积,保留到小数后两位。

样例输入
1 1 3 3
2 2 4 4

样例输出
1.00

代码:
关于一些结构体的使用技巧可以借鉴

#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;

struct Rectangle {
    double x1, y1, x2, y2;

    void input() {
        scanf("%lf %lf %lf %lf", &x1, &y1, &x2, &y2);
        init();
    }

    void init() {
        if (x1 > x2) swap(x1, x2);
        if (y1 > y2) swap(y1, y2);
    }
};

int main() {
    Rectangle a, b, c;
    a.input();
    b.input();
    c.x1 = max(a.x1, b.x1), c.y1 = max(a.y1, b.y1);
    c.x2 = min(a.x2, b.x2), c.y2 = min(a.y2, b.y2);
    if (c.x1 > c.x2 || c.y1 > c.y2)
        printf("0.00\n");
    else
        printf("%.2f\n", (c.x2 - c.x1) * (c.y2 - c.y1));
    return 0;
}
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