2024第十五届蓝桥杯大赛软件赛省赛C/C++ 大学 B 组

发布于:2025-04-05 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

记录刷题的过程、感悟、题解。
希望能帮到,那些与我一同前行的,来自远方的朋友😉


大纲:

 1、握手问题-(解析)-简单组合问题(别人叫她 鸽巢定理)😇,感觉叫高级了

 2、小球反弹-(解析)-简单物理问题,不太容易想

 3、好数-(解析)-简单运用分支计算

 4、R 格式-(解析)-高精度,不是快速幂😉

 5、宝石组合-(解析)-lcm推论(gcd、lcm结合)

 6、数字接龙-(解析)-DFS(蓝桥专属、每年必有一道)

 7、拔河-(解析)-定一端,动一端😎


题目:

1、握手问题

问题描述

小蓝组织了一场算法交流会议,总共有 50 人参加了本次会议。在会议上,大家进行了握手交流。按照惯例他们每个人都要与除自己以外的其他所有人进行一次握手 (且仅有一次)。但有 7 个人,这 7 人彼此之间没有进行握手 (但这 7 人与除这 7 人以外的所有人进行了握手)。请问这些人之间一共进行了多少次握手?

注意 A 和 B 握手的同时也意味着 B 和 A 握手了,所以算作是一次握手。

答案提交

这是一道结果填空的题,你只需要算出结果后提交即可。本题的结果为一个整数,在提交答案时只填写这个整数,填写多余的内容将无法得分。

// 我看大家都叫他鸽巢定理(就是简单的组合问题)
// 其实只需要枚举一下就行了
// 只需要枚举一下就行了
// 举个例子:
// 给所有1~50个人,排一个编号。
// 第50个人,与其他49个人握手,
// 第49个人,与其他48个人握手。(因为第50个人,已经跟他握过了)
// ...
// 第8个人,给其他7个人握手
// 第7个人,就不能跟剩下的6个人握手了(题目:这 7 人彼此之间没有进行握手 )
// 同理,第6个、第5个...
// 因为这个7个人之间,不能相互握手。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int sum=0;
    for(int i=7; i<=49; ++i) sum+=i;
    cout<<sum<<endl;
    return 0;
}

2、小球反弹

问题描述

有一长方形,长为 343720 单位长度,宽为 2333332 单位长度。在其内部左上角顶点有一小球 (无视其体积),其初速度如图所示且保持运动速率不变,分解到长宽两个方向上的速率之比为 dx:dy=15:17。小球碰到长方形的边框时会发生反弹,每次反弹的入射角与反射角相等,因此小球会改变方向且保持速率不变(如果小球刚好射向角落,则按入射方向原路返回)。从小球出发到其第一次回到左上角顶点这段时间里,小球运动的路程为多少单位长度?答案四舍五入保留两位小数。

答案提交

这是一道结果填空的题,你只需要算出结果后提交即可。本题的结果为一个小数,在提交答案时只填写这个小数,填写多余的内容将无法得分。

其实这道题非常简单的啦,画个图,就能解决了。

只要画个图、然后去找他的镜像对称就行。(不断的补充方格就OK喽)

咱们暂定,咱们的速度是1,于是没t秒,运行t个单位。
最后的结果需要乘以2,比较要原路返回🔙。

#include <bits/stdc++.h>
#define ll long long

using namespace std;
int main(){
	ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0); 
	ll t = 1;
	ll x=0,y=0; 
	
	while(1){
		x=17*t;
		y=15*t;
		if(x%233333==0&&y%343720==0) break;
		else t++;
	}

	double len = 2*sqrt((x*x)+(y*y));
	printf("%.2lf",len);

	return 0; 
}  

3、好数

问题描述

一个整数如果按从低位到高位的顺序,奇数位 (个位、百位、万位 ⋯⋯ ) 上的数字是奇数,偶数位 (十位、千位、十万位 ⋯⋯ ) 上的数字是偶数,我们就称之为 “好数”。

给定一个正整数 N,请计算从 1 到 N 一共有多少个好数。

输入格式

一个整数 N。

输出格式

一个整数代表答案。

样例输入 1

24

样例输出 1

7

样例输入 2

2024

样例输出 2

150

样例说明

对于第一个样例,24 以内的好数有 1、3、5、7、9、21、23,一共 7 个。

评测用例规模与约定

对于 10% 的评测用例,1≤N≤100 。

对于 100%的评测用例,1≤N≤10^7 。

其实.....这道题,真的很简单,如果做不出来,只能说,练的少。

其实就是简单的模拟。

当然如果期间你用reverse反转的话,一定会超时。(先把数字转化为字符串,然后将字符串反转一下,奇数位,必须是偶数;偶数位,必须是奇数。)

这是我在网上看的一哥们写的,只能说分支被他玩明白了😇

#include <stdio.h>
int main()
{
  int n,i;
  scanf("%d",&n);
  for(;n>0;n--)
  {
    for(int m=n;m>0;)
    {
      if(m%2!=0)m/=10;
        else break;
      if(m%2==0)m/=10;
        else break;
      if(m==0)i++;
    }
  }
  printf("%d",i);
  return 0;
}

4、R 格式

问题描述

小蓝最近在研究一种浮点数的表示方法:R 格式。对于一个大于 0 的浮点数 d,可以用 R 格式的整数来表示。给定一个转换参数 n,将浮点数转换为 R 格式整数的做法是:

  1. 将浮点数乘以 2^n;

  2. 四舍五入到最接近的整数。

输入格式

一行输入一个整数 n 和一个浮点数 d,分别表示转换参数,和待转换的浮点数。

输出格式

输出一行表示答案:d 用 R 格式表示出来的值。

样例输入

2 3.14

样例输出

13

样例说明

3.14×22=12.56,四舍五入后为 13。

评测用例规模与约定

对于 50% 的评测用例:1≤n≤10,1≤ 将 d 视为字符串时的长度 ≤15。

对于 100% 的评测用例:1≤n≤1000,1≤ 将 d 视为字符串时的长度 ≤1024;保证 d 是小数,即包含小数点。

哎,被这道题目给骗了😇,第一眼看上去,我还以为是快速幂呢。

其实本题本质上,就是一道高精度题目。

在蓝桥杯中,高精度是一个高频考点,我在最下部,高精度各种计算的模板。 ::传送门::

本题,实际上就是,不断乘以2,当然啦,要用高精度的乘法模版乘。循环n次

当然,要先记录一下数点的位置,然后减去。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 定义两个向量 A 和 B 用于存储高精度数字
vector<int> A, B;

// 函数 get 用于实现高精度乘法,将 A 和 B 相乘的结果存回 A
void get() {
    // 结果向量 C 的大小是 A 和 B 大小之和
    vector<int> C(A.size() + B.size()); 
    // 逐位相乘并累加到 C 中
    for(int i = 0; i < A.size(); ++i)
        for(int j = 0; j < B.size(); ++j)
            C[i + j] += A[i] * B[j];    
    // 处理进位
    int carry = 0;
    for(int i = 0; i < C.size(); ++i) {
        carry += C[i];
        C[i] = carry % 10;
        carry /= 10;    
    }
    // 去除前导 0,保留有效数字
    while(C.size() > 1 && C.back() == 0) C.pop_back(); 
    A = C;
}

// 主函数
int main() {
    int n;
    string str;
    // 输入转换参数 n 和待转换的浮点数(以字符串形式输入)
    cin >> n >> str;

    // 将字符串反转,方便处理小数部分
    reverse(str.begin(), str.end()); 
    int pla = 0;
    // 找到小数点的位置
    for(int i = 0; i < str.size(); ++i) 
        if(str[i] == '.') {
            pla = i; 
            break;
        }
    // 其实这里能改进的,好在该数只有一个'.',因为 erase 函数的参数如果是字符,它会删除字符串中所有等于该字符的字符。
    // 而我们只需要删除一个小数点,也可使用 erase 函数的另一个重载版本,传入位置参数
    // 例如:str.erase(pla, 1);

    // 将字符串中的数字字符转换为整数存入向量 A,跳过小数点
    for(int i = 0; i < str.size(); ++i) if(str[i] != '.') A.emplace_back(str[i] - '0'); 
    
    // 向量 B 初始化为 [2],用于后续的乘法操作
    B.emplace_back(2);
    // 执行 n 次乘法操作,即乘以 2 的 n 次方
    while(n--) get();
    
    // 进行四舍五入操作,如果小数点后一位大于等于 5,则进位
    if(A[pla - 1] >= 5) {
        int carry = 1;
        for(int i = pla; i < A.size(); ++i) {
            carry += A[i];
            A[i] = carry % 10;
            carry /= 10;
            if(carry == 0) break;
        }
        if(carry != 0) A.emplace_back(carry);
    }
    // 将结果向量 A 反转回正常顺序
    reverse(A.begin(), A.end());
    // 去除小数部分,因为题目要求输出整数
    while(pla--) A.pop_back();
    // 输出最终结果
    for(int i : A) cout << i;
    return 0;
}

5、宝石组合

输入格式

第一行包含一个整数 N 表示宝石个数。

第二行包含 N 个整数表示 N 个宝石的 “闪亮度”。

输出格式

输出一行包含三个整数表示满足条件的三枚宝石的 “闪亮度”。

样例输入

5
1 2 3 4 9

样例输出

1 2 3

评测用例规模与约定

对于 30% 的评测用例:3≤N≤100,1≤Hi≤1000。

对于 60% 的评测用例:3≤N≤2000。

对于 100%的评测用例:3≤N≤10^5,1≤Hi≤10^5 。

像这种题目,要学会做减法,(见好就收)

前提是,你要知道gcd与lcm都是怎么求的,否则一切都是白谈。点击了解 :: 传送门 :: 

直接暴力,先拿个30%的分数,“字典序列最小”,也只是听着唬人罢了。😉

首先,我先给出30%的分数,然后在给出100%的解法。

30%

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
int gcd(int a, int b)
{
    if (b == 0)
        return a;
    return gcd(b, a % b);
}
int lcm(int a, int b)
{
    return a * b / gcd(a, b);
}
int gcd3(int a, int b, int c)
{
    return gcd(gcd(a, b), c);
}
int lcm3(int a, int b, int c)
{
    return lcm(lcm(a, b), c);
}
signed main()
{
    int n;
    cin >> n;
    vector<int> a(n), b(3);
    for (int i = 0; i < n; i++)
        cin >> a[i];
    sort(a.begin(), a.end());
    int ans = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = i + 1; j < n; j++)
        {
            for (int k = j + 1; k < n; k++)
            {
                int s = a[i] * a[j] * a[k] * lcm3(a[i], a[j], a[k]) / (lcm(a[i], a[j]) * lcm(a[i], a[k]) * lcm(a[j], a[k]));
                if (s > ans)
                {
                    ans = s;
                    b[0] = a[i];
                    b[1] = a[j];
                    b[2] = a[k];
                }
            }
        }
    }
    cout << b[0] << " " << b[1] << " " << b[2];
    return 0;
}
100%

其实本题最难的,就是把公式给推导出来

就是把推导成gcd(a,b,c)

:: 具体的推导方法 ::

当你把公式推导出来之后,gcd。

首先在输入的时候,推导出gcd最大为多少(根据gcd的性质)

然后不断减减。

假设sum=gcd(a,b,c),说明,a、b、c都是sum的倍数,然后题目就是根据这个推导出来的。

#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
using namespace std;
const int N = 1e5+5;
signed main(){
	// 既然公式已经推导出来了,那就直接来个大的吧
	// gcd(a,b,c) 最大数,就是输入的数字
	int n;
	cin>>n;
	vector<int> arr(N,0);
	int maxN = -1;
	 
	for(int i=0; i<n; ++i) {
		int cnt;
		cin>>cnt; // 输入数据 
		arr[cnt]++;
		maxN=max(maxN,cnt);
	}
	
	for(int i=maxN; i>=1; --i){
		int num=0,cnt[3],flag=0; // flag:有几个数字
		for(int sum=i; sum<N; sum+=i){
			if(arr[sum]!=0){
				for(int k=0; k<arr[sum]&&flag<3; ++k){
					cnt[flag++]=sum; 
				}
			}
			if(flag==3){
				cout<<cnt[0]<<" "<<cnt[1]<<" "<<cnt[2];
				return 0;
			}
		} 
		 
	}
	return 0;
}

6、数字接龙

问题描述

小蓝最近迷上了一款名为《数字接龙》的迷宫游戏,游戏在一个大小为 N×N 的格子棋盘上展开,其中每一个格子处都有着一个 0…K−1 之间的整数。游戏规则如下:

  1. 从左上角 (0,0) 处出发,目标是到达右下角 (N−1,N−1) 处的格子,每一步可以选择沿着水平/垂直/对角线方向移动到下一个格子。

  2. 对于路径经过的棋盘格子,按照经过的格子顺序,上面的数字组成的序列要满足:0,1,2,…,K−1,0,1,2,…,K−1,0,1,2…。

  3. 途中需要对棋盘上的每个格子恰好都经过一次(仅一次)。

  4. 路径中不可以出现交叉的线路。例如之前有从 (0,0) 移动到 (1,1) ,那么再从 (1,0) 移动到 (0,1) 线路就会交叉。

为了方便表示,我们对可以行进的所有八个方向进行了数字编号,如下图 2 所示;因此行进路径可以用一个包含 0…7 之间的数字字符串表示,如下图 1 是一个迷宫示例,它所对应的答案就是:41255214。

现在请你帮小蓝规划出一条行进路径并将其输出。如果有多条路径,输出字典序最小的那一个;如果不存在任何一条路径,则输出 −1。

输入格式

第一行包含两个整数 N,K 。

接下来输入 N 行,每行 N 个整数表示棋盘格子上的数字。

输出格式

输出一行表示答案。如果存在答案输出路径,否则输出 −1。

样例输入

3 3
0 2 0
1 1 1
2 0 2

样例输出

41255214

样例说明

行进路径如图 1 所示。

评测用例规模与约定

对于 80% 的评测用例:1≤N≤5 。

对于 100% 的评测用例:1≤N≤10,1≤K≤10 。

DFS千篇一律,😇😉,好像都是这个模版耶,稍稍总结一下!嘿嘿(~ ̄▽ ̄)~ 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 定义棋盘的最大尺寸,这里设置为 15,可根据实际需求调整
const int N = 1e1+5; 

// 棋盘的边长 n 和数字循环的周期 k
int n, k; 

// 存储棋盘上每个格子的数字
int arr[N][N]; 

// 表示八个方向在 x 轴上的偏移量
int fa1[] = {-1, -1, 0, 1, 1, 1, 0, -1}; 
// 表示八个方向在 y 轴上的偏移量
int fa2[] = {0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1}; 

// 用于标记棋盘上的格子是否已经被访问过
bool used[N][N]; 

// 用于标记两个格子之间的连线是否已经存在,防止路径交叉
bool edge[N][N][N][N]; 

// 存储当前正在探索的路径
vector<int> res; 
// 存储找到的字典序最小的路径
vector<int> t; 

// 深度优先搜索函数
// cur_x, cur_y 表示当前所在格子的坐标
// cnt 表示当前已经走过的步数(从 1 开始计数)
void dfs(int cur_x, int cur_y, int cnt) {
    // 如果已经走过了 n * n - 1 步(因为起点已经算走过了)并且到达了右下角
    if (res.size() == n * n - 1 && cur_x == n - 1 && cur_y == n - 1) {
        // 如果 t 为空或者当前路径 res 的字典序小于 t
        if (t.empty() || res < t) {
            // 更新 t 为当前路径 res
            t = res;
        }
        return;
    }
    // 遍历八个方向
    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
        // 计算下一个格子的坐标
        int x = cur_x + fa1[i], y = cur_y + fa2[i];
        // 如果下一个格子超出了棋盘范围,跳过
        if (x < 0 || x >= n || y < 0 || y >= n) continue; 
        // 如果下一个格子已经被访问过,跳过
        if (used[x][y]) continue;
        // 如果是斜向移动(i % 2 == 1)并且当前路径会与已有的路径交叉,跳过
        if (i % 2 == 1 && (edge[cur_x][y][x][cur_y] || edge[x][cur_y][cur_x][y])) continue; 
        // 如果下一个格子的数字符合当前步数的要求(按照 0 到 k - 1 的循环)
        if (cnt % k == arr[x][y]) { 
            // 将当前方向加入路径
            res.push_back(i);
            // 标记下一个格子为已访问
            used[x][y] = true;
            // 标记当前格子和下一个格子之间的连线已存在
            edge[cur_x][cur_y][x][y] = true;
            // 递归地继续搜索下一个格子
            dfs(x, y, cnt + 1);
            // 回溯,撤销对下一个格子的访问标记
            used[x][y] = false;
            // 回溯,撤销当前格子和下一个格子之间的连线标记
            edge[cur_x][cur_y][x][y] = false;
            // 回溯,从路径中移除当前方向
            res.pop_back();
        } 
    } 
}

int main() {
    // 输入棋盘的边长 n 和数字循环的周期 k
    cin >> n >> k;
    // 输入棋盘上每个格子的数字
    for (int i = 0; i < n; ++i)
        for (int j = 0; j < n; ++j) 
            cin >> arr[i][j];
    // 标记起点为已访问
    used[0][0] = true;
    // 从起点 (0, 0) 开始进行深度优先搜索,步数为 1
    dfs(0, 0, 1);
    // 如果没有找到符合要求的路径
    if (t.size() == 0) 
        cout << -1 << endl;
    else {
        // 输出字典序最小的路径
        for (int i : t) 
            cout << i;
    }
    return 0;
}

7、拔河

问题描述

小明是学校里的一名老师,他带的班级共有 nn 名同学,第 ii 名同学力量值为 aiai​。在闲暇之余,小明决定在班级里组织一场拔河比赛。

为了保证比赛的双方实力尽可能相近,需要在这 nn 名同学中挑选出两个队伍,队伍内的同学编号连续:{al1,al1+1,…,ar1−1,ar1} 和 {al2,al2+1,…,ar2−1,ar2},其中 l1≤r1<l2≤r2。

两个队伍的人数不必相同,但是需要让队伍内的同学们的力量值之和尽可能相近。请计算出力量值之和差距最小的挑选队伍的方式。

输入格式

输入共两行。

第一行为一个正整数 n。

第二行为 n 个正整数 ai​。

输出格式

输出共一行,一个非负整数,表示两个队伍力量值之和的最小差距。

样例输入

5
10 9 8 12 14

样例输出

1

样例说明

其中一种最优选择方式:

队伍 1: {a1,a2,a3},队伍 2:{a4,a5},力量值和分别为 10+9+8=27 , 12+14=26,差距为 ∣27−26∣=1 。

评测用例规模与约定

对于 20% 的评测用例,保证 n≤50。

对于 100% 的评测用例,保证 n≤10^3,ai≤10^9 。

大脑模拟一下,就是两个不能重叠的区间,在相互乱动

而,现在,我们要做的,就是定一个区间,动一个区间。

当然,我不知道,会不会有人担心,这样做,会不会漏掉某些区间。

举个例子。

假设共长10。

(以下,看不懂没关系,直接跳过,把代码复制下来问AI😄)

[0,1]区间,此时红线在2这个节点。如下代码遍历时,只能定以2为左端点。

以下代码是不是无法判断[7、8]这个区间?后来是不是会被遗忘点。

完全没必要担心,因为[0,1]会被记录到set中,后续等以7为左边端点时,还能对比。

// 双动态,定一,动一。
#include <bits/stdc++.h> 
#define ll long long
using namespace std;
const ll N = 1e3+5,Num=0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
ll n;
vector<ll> arr(N,0);
vector<ll> sum(N,0);
ll minNum=0x3f3f3f3f3f3f3f3f; // 天哦,原来如此。 


int main(){ // 如果定义成这个了,全局该如何避免。 
	ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0); 
	
	cin>>n;
	for(int i=1; i<=n; ++i) {
		cin>>arr[i];
		sum[i]=sum[i-1]+arr[i];		
	} 

	set<ll> s;
	s.insert(Num); // 模拟插入最大值
	s.insert(-Num); // 模拟插入最小值 
	for(int i=2; i<=n; ++i){ // 中间线段 
		// 存入前缀和
		for(int j=1; j<=i-1; ++j) s.insert(sum[i-1]-sum[j-1]); // 左边所有区间 
		
		// 匹配前缀和 
		for(int k=i; k<=n; ++k){
			ll k_sum = sum[k]-sum[i-1];
			auto it = s.lower_bound(k_sum); // 第一个大于or等于的数字
			// 目的是找到最相近的数
			minNum = min(minNum,abs(*it-k_sum));
			minNum = min(minNum,abs(*(--it)-k_sum)); 
			
		}
	} 
	cout<<minNum;
	return 0;
}


知识点:

1、鸽巢定理(抽屉原理)

基本原理:

常被用于证明存在性证明,和求最坏情况下的解

  • 存在性证明:连最坏情况都不存在解,所以情况也就肯定不存在解。
举例:

其可以解释许多有趣的现象(下文会解释):

  • 世界上肯定有两个人头发数量一样多
  • 1500人中,至少有5个人的生日相同
  • n个人之间握手,一定有两个人握手的次数相同。
  • 任意6个人,其中至少有3个人互相不认识,或者互相认识

举例子n个人握手问题,每个人必定会握手0~(n-1)次。所以必定有重复

具体6人问题:把这 6 个人看作 6 个顶点,每两个顶点之间连一条边。
如果两个人互相认识,就把这条边染成红色;如果两个人互相不认识,就把这条边染成蓝色。
那么问题就转化为:在这个由 6 个顶点和它们之间的边构成的图中,一定存在一个同色的三角形(三条边颜色相同的三角形),也就是要么有一个红色三角形(代表三个人互相认识),要么有一个蓝色三角形(代表三个人互相不认识)。

例题:

例题1:hdu1205 吃糖果
(隔板法)

假设N糖果数最多的一种糖果,S是总数-N;
如果:S>=N-1必然有解
S<N-1必然无解, 因为我们把糖果当成隔板了,S<N-1则必然这N个糖果,会存在糖果重叠。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;

int K;
LL S, N, x;

void solve()
{
    cin >> K;
    S = N = 0;
    for(int i = 1; i <= K; i ++)
    {
        cin >> x;
        N = max(N, x);
        S += x;
    }
    S -= N;
    cout << (S >= N - 1 ? "Yes" : "No") << '\n';
}

int main()
{
    cin.tie(0)->sync_with_stdio(false);
    cout.tie(0);
    int T = 1;
    cin >> T;
    while (T--)
    {
        solve();
    }
}

2、高精度运算

基本概念:

高精度,通常是用来处理大的整数,如超过(int、long long)的整数的加减乘除。
通常是用string字符串或数组来储存这些数,然后模拟手算。

常见类型:

  • 高精度高精度算法
  • 高精度高精度算法
  • 高精度高精度算法
  • 高精度低精度算法
  • 高精度循环加
  • 循环高精度乘低精度
高精度+高精度
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

string add(string str1,string str2){ 
	vector<int> A,B;
	// 逆序储存,方便计算 
	for(int i=str1.size()-1; i>=0; --i) A.push_back(str1[i]-'0');
	for(int i=str2.size()-1; i>=0; --i) B.push_back(str2[i]-'0');
	
	// 相加
	vector<int> c;
	int carry=0;
	for(int i=0; i<A.size()||i<B.size()||carry; ++i){
		if(i<A.size()) carry+=A[i];
		if(i<B.size()) carry+=B[i];
		c.push_back(carry%10);
		carry/=10;
	} 
	string str="";
	for(int i=c.size()-1; i>=0; --i) str+=c[i]+'0'; 
	
	return str;
}

int main(){
	string num1 = "1534";
	string num2 = "1534";
	cout<<add(num1, num2);
	
	return 0;
}
高精度-高精度
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

bool cmp(vector<int> A,vector<int> B){ // true-A>=B.  false->A<B  
	if(A.size()!=B.size()) return A.size()>B.size(); // 个数不同的情况
	for(int i=A.size()-1; i>=0; --i){
		if(A[i]!=B[i]) return A[i]>B[i];
	}
	return true; 
}
string sub(string str1, string str2){
	vector<int> A,B;
	for(int i=str1.size()-1; i>=0; --i) A.push_back(str1[i]-'0');
	for(int i=str2.size()-1; i>=0; --i) B.push_back(str2[i]-'0');
	if(!cmp(A,B)) return "-"+sub(str2,str1); // 如果A<B,则交换位置,并加上负号
	
	vector<int> C;
	int borrow=0; // 结尾的数字
	for(int i=0; i<A.size(); ++i){
		borrow=A[i]-borrow; // 当前位的数字
		if(i<B.size()) borrow-=B[i]; // 天呐,这些都是啥玩意 
		C.push_back((borrow+10)%10); // 借位or不借位,的结果是多少
		borrow = borrow<0?1:0;	
	} 
	while(C.size()!=1&&C[C.size()-1]==0){
		C.pop_back();
	}
 
	string str="";
	for(int i=C.size()-1; i>=0; --i){
		str+=to_string(C[i]);
	} 
	return str;
}

int main(){
	string num1 = "1000";
	string num2 = "1999";
	cout<<sub(num1,num2);
	return 0;
} 
高精度高精度算法
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
/*
	高精度-乘法
	1、算出最多有多少位
	2、将每个位置的数字,都乘进他该在的位置,记得用+=(模拟乘法
	3、设置一个借位的数字carry
	4、辗转相除,找到他最终的位置
	5、正常取零 
*/
string mul(string str1,string str2){
	 vector<int> A,B;
	 for(int i=str1.size()-1; i>=0; --i) A.push_back(str1[i]-'0');
	 for(int i=str2.size()-1; i>=0; --i) B.push_back(str2[i]-'0');
	 vector<int> C(A.size()+B.size(),0); 
	 for(int i=0; i<A.size(); ++i)
	 	for(int j=0; j<B.size(); ++j)
	 		C[i+j]+=A[i]*B[j]; // !! 这一步,至关重要 
	 		
     int carry = 0;
     for(int i=0; i<C.size(); ++i){
     	carry=carry+C[i];
    	C[i]=carry%10;
    	carry/=10; 
	 }
	 while(C.size()!=1&&C[C.size()-1]==0) C.pop_back();
	 string str="";
     for(int i=C.size()-1; i>=0; --i) str+=to_string(C[i]);
	 return str;  
} 

int main(){
	string str1="123";
	string str2="456";
	cout<<mul(str1,str2);
	return 0;
}  
高精度除于高精度
#include <iostream>
#include <vector>
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// 注:写的过程,需要头脑清晰
/*
	本题需要几个函数
	除法的实现需要借助(sub减法模拟除法、cmp比较大小 
	既然是除数了,必然有除数(),也必然存在余数(0or具体的数) 
	他们都各自用一个vector表示。注意,不要忽略前缀为0的情况
	用减法模拟除法。 
*/

bool cmp(vector<int> v1, vector<int> v2){ // 逆序存入,true代表v1>=v2 , false:v1<v2 
	if(v1.size()!=v2.size()) return v1.size()>v2.size();
	for(int i=v1.size()-1;  i>=0; --i)
		if(v1[i]!=v2[i]) return v1[i]>v2[i];
	return true; 
}
vector<int> sub(vector<int> v1, vector<int> v2){ // v1>=v2 
	vector<int> c;
	int borrow=0; 
	for(int i=0; i<v1.size(); ++i){
		borrow=v1[i]-borrow; // 借
		if(i<v2.size()) borrow-=v2[i]; 
		c.push_back((borrow+10)%10);
		borrow=borrow<0?1:0; 
	}
	while(c.size()>1&&c.back()==0) c.pop_back();
	return c;
}
 
string div(string str1, string str2, string& rs){ 
	vector<int> A,B; 
	for(int i=str1.size()-1; i>=0; --i) A.push_back(str1[i]-'0');
	for(int i=str2.size()-1; i>=0; --i) B.push_back(str2[i]-'0');
	vector<int> C; // 最后开头可能会产生0 
	vector<int> cur; // 存放
	for(int i=str1.size()-1; i>=0; --i){
		cur.insert(cur.begin(),A[i]);  
		while(cur.size()>1&&cur.back()==0) cur.pop_back(); // 放入 
		int t=0;
		while(cmp(cur,B)){
			cur=sub(cur,B);
			t++;
		}
		C.push_back(t);
	} 
	// 这一步反转很重要
	reverse(C.begin(),C.end()); 
	while(C.size()>1&&C.back()==0) C.pop_back();
	string str=""; 
	for(int i=C.size()-1; i>=0; --i) str+=to_string(C[i]);
	string r="";
	for(int i=cur.size()-1; i>=0; --i) r+=to_string(cur[i]);
	rs=r;
	return str; 
}


int main(){
	// 高精度除数
	string s1="1234";
	string s2="23";
	string remainer; 
	cout<<div(s1,s2,remainer)<<endl;
	cout<<remainer<<endl; 
	
	return 0; 
} 

3、快速幂

简单复习一下,传送门 :: 快速幂 ::

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){ // 求3^45 
	int base=3;
	int exponent=3;
	int result=1;
	while(exponent){
		if(exponent&1) result*=base;
		base*=base;  
		exponent>>=1; 
	}
	cout<<result;
} 

4、最大公约数(gcd)与最小公倍数(lca)

最大公约数,就是两个数,共有最大的因数

lcm是最小公倍数 :: 详细解法 ::

定理:a、b 两个数的最小公倍数(lcm)乘以它们的最大公约数(gcd)等于 a 和 b 本身的乘积。

如:gcd(a,b) * lcm(a,b)=a*b

#include <iostream>
using namespace std;

int gcd(int a,int b){ // 最大公约数 
	return b!=0?gcd(b,a%b):a;
}

int main(){ // 我的天呐,简直了
	 int num1=10,num2=8; 
	 cout<<gcd(num1,num2)<<endl; // 最大公约数
	 cout<<num1*num2/gcd(num1,num2); // 最小公倍数 
	return 0;
} 

5、gcd与lcm推导

总结:

通过质因数分解和指数分析,我们发现:

  • 所有质因数的最小指数相乘,就是三个数的最大公约数(GCD)
  • 你在网上列举其他例子也是这样😄,我私下推导过。


借鉴博客:

1、算法学习笔记(25):鸽巢原理(抽屉原理)

2、拔河

3、差分具体用法



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