C++019-C++暴力枚举

2023-10-16 16:57:14 浏览数 (1)

C 019-C 暴力枚举

在线练习:

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枚举

枚举就是列出一个范围内的所有成员的程序,或者说是将所有情况都举出,并判断其是否符合题目条件,生活中常见的枚举有星期里面有星期一、星期二…星期日。在前面我们已经接触过简单的枚举,了解过枚举的概念。

关于简单枚举,其概念我们已经抓住要点:

定范围 列成员 选类型 算答案

枚举优缺点

优点:

1.能举出所有情况,保证解为正确解。 ⒉.能解决许多用其他算法难以解决的问题。 3.便于思考与编程。

缺点:

枚举–暴力枚举理论上这种方式能求解一切问题,然而暴力枚举仅适用于一些规模较小的问题,对于规模巨大的情形,时间复杂度会过高

多重枚举

有时候,我们需要求解的变量不止一个,这时候,将涉及到多重变量的枚举,枚举一切可能情形的组合,再从中筛选出合法的解。

枚举两个变量x和y:

代码语言:javascript复制
#include <bits/stdc  .h>
using namespace std;
int main()
{
    for(int x=left;x<=right;x  )
    {
        for(int y=left1;y<=right1;y  )
        {
            //删选x和y的取值组合
        }
    }
	return 0;
}

复杂度很高

枚举举例
题目描述 百钱买百鸡

题目描述

一只公鸡值5元,一只母鸡值3元,而1元可买3只小鸡。现有100元钱,想买100只鸡。问可买公鸡、母鸡、小鸡各几只?

解题思路

用枚举思想来验证:

在数学中解决这个问题,设公鸡x只,母鸡y只,小鸡z只,则: x y z=100 5_x 3_y z/3=100 同时满足上述两个条件的x、y、z值就是所求。 为了解决以上的问题,我们可以通过三重循环将所有情况都列一遍,然后通过if判断是不是满足条件,如果满足条件,便输出。 公鸡数量x的取值范围是0-100/5, 母鸡数量y的取值范围是0-100/3, 小鸡数量z的取值范围是0-3*100。

解决方法1:
代码语言:javascript复制
#include <bits/stdc  .h>
using namespace std;
int main()
{
    int x,y,z;
    for(x=0;x<=100/5;x  )
    for(y=0;y<=100/3;y  )
    for(z=0;z<=3*100;z  )
    {
        if(5*x 3*y z/3==100 && x y z==100)
        {
            cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<endl;
        }
    }
	return 0;
}

输出为:

修正浮点数的方法
代码语言:javascript复制
#include <bits/stdc  .h>
using namespace std;
int main()
{
    int x,y,z;
    for(x=0;x<=100/5;x  )
    for(y=0;y<=100/3;y  )
    for(z=0;z<=3*100;z  )
    {
//        if(5*x 3*y z/3==100 && x y z==100)
        if(5*x 3*y z/3.0==100 && x y z==100) //修正浮点数
        {
            cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<endl;
        }
    }
	return 0;
}
算法优化
代码语言:javascript复制
#include <bits/stdc  .h>
using namespace std;
int main()
{
    int x,y,z;
    for(x=0;x<=100/5;x  )
    for(y=0;y<=100/3;y  )
    {
        z=100-x-y; //减少一层循环
        if(5*x 3*y z/3.0==100 && x y z==100) //修正浮点数
        {
            cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<endl;
        }
    }
	return 0;
}
添加计算时间
代码语言:javascript复制
//#include <bits/stdc  .h>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include <time.h>
using namespace std;

clock_t start,stop;
double duration;
int main()
{

    start = clock();
    int money=10000;
    int x,y,z;
    for(x=0;x<=money/5;x  )
    for(y=0;y<=money/3;y  )
//    for(z=0;z<=money*3;z  )
    {
        z=money-x-y; //减少一层循环
        if(5*x 3*y z/3.0==money && x y z==money) //修正浮点数
        {
            cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<endl;
        }
    }
    stop = clock();
    duration = ((double)(stop-start))/CLK_TCK;
    printf("The time was:%.5lfs",(double)clock()/CLOCKS_PER_SEC);

	return 0;
}
一重循环优化

最终优化(一重循环)

在尝到直接削去一重循环带来的甜头后,不知足的我们又开始想,是否可以再削去一重循环,只用一重循环来解决呢?我们反观上面的二重循环,发现我们并没有使用z这个变量了,那么我们在只使用一重循环的时候,是否也应该只使用一个变量呢?我们想到,x,y,z之间并不是毫无联系的,我们假设万钱刚好买到万鸡,据此我们列出两个方程组:

5*x 3*y z/3=10000 x y z=10000

我们进行数学消元,只保留x,得到

y=2500-7*x/4 z=7500 3*x/4,

这是我们假设条件成立得到的关系式,下面我们只需令x取不同的值,同时对y和z进行检查,若x,y,z均满足我们预设的条件,那么这组解就是有效的。对于y,我们要令其为非负数,所以x不能大于1428;对于z,我们要令其为3的倍数。此外,我们得到的y和z两个关于x的关系式是由假设上述两个方程组成立得到的,所以我们的解还需要满足上述两个关系式。据此,我们得到以下的代码:

代码语言:javascript复制
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include <time.h>
using namespace std;

clock_t start,stop;
double duration;
int main()
{

    start = clock();
    int money=10000;
    int x,y,z;
    for(x=0; x<1429; x  )
    {
        y = 2500-7*x/4;
        z = 7500 3*x/4;
        if((x y z==money)&&(5*x 3*y z/3==money)&&(z%3==0))
        {
            cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<endl;
        }
    }
    stop = clock();
    duration = ((double)(stop-start))/CLK_TCK;
    printf("The time was:%.5lfs",(double)clock()/CLOCKS_PER_SEC);

    return 0;
}
总结
作业

在线练习:

http://noi.openjudge.cn/

总结

本系列为C 学习系列,会介绍C 基础语法,基础算法与数据结构的相关内容。本文为C 循环结构的中的暴力枚举案例,包括相关案例练习。

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