C++011-C++循环+枚举

2023-10-16 16:50:21 浏览数 (1)

C 011-C 循环 枚举

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枚举

在数学和计算机科学理论中,一个集的枚举是列出某些有穷序列集的所有成员的程序,或者是一种特定类型对象的计数。这两种类型经常(但不总是)重叠。枚举是一个被命名的整型常数的集合!。

枚举思想

枚举:列出某些有穷序列集的所有成员,或者对一种特定类型对象的计数

①有限的范围 ②所有的成员 ③特定的类型

根据枚举的定义:

数图形的时候∶

只在一个大图中数。——有限的范围 要求在各种几何形状数图形——所有的成员 从中统计矩形的数量——特定的类型

有同学可能会问∶所有的成员为什么是各种几何图形,而不是所有的矩形呢? 归根结底就是枚举时宁可多,但不能漏!

如果能确定某个问题的答案在一定的范围内,那么我们就列举这个范围内的所有成员(或者确定能包括答案的特定成员),再通过筛选和判断锁定特定类型,最后得出答案。

定范围 列成员 选类型 算答案

枚举举例
题目描述 统计因数

题目描述 任意一个自然数N都可以分解质因数,如果写出如下形式:

N=P_{1}^{M1}*P_{2}^{M2}*...*P_{n}^{Mn}

那么N一共有有

(M1 1)*(M2 1)*...*(Mn 1)

个因数,包括1和N本身 例如

36=2^{2}*3^{2}

,那么36一共有(2 1)*(2 1)=9个因数,包括1和36. 解题思路 用枚举思想来验证:

  1. 定范围:36的因数一定是1到36之间的正整数
  2. 列成员 1 2 3 4 …36
  3. 选类型 算答案 1.2.3.4.6.9.12.18.36,共9个。
代码语言:javascript复制
#include <iostream>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{
    int s=0;
    for(int i =1; i<=36; i   )
    {
        if(36%i==0) {
                cout<<i<<" ";
                s  ;
        }
    }
    cout<<endl<<s;

    return 0;
}

输出为:

题目描述 质数判定

题目描述 如果一个数n,除了1和他本身,没有其他的因数,这个数就是质数 方法一:枚举所有可能是n的因数的数,统计有多少个因数,如果只有两个,那么这个数是质数,否则不是。 方法二:枚举2到n-1之间的自然数,如果存在n的因数,那么这个数可定不是质数,如果不存在n的因数,那么这个数是质数

那么我们怎么“定范围”?——按照方法一的话,范围就是1到这个数本身。 怎么列成员——列举所有的自然数 怎么选类型——判断是否能整除给定数字 怎么算答案——找到一个整除的,则统计因数增加一次,最后看有多少个因数。如果只有2个,那就是质数,否则是合数。

错误方法一:
代码语言:javascript复制
#include <iostream>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{
    int n=0;
    cin>>n;
    int flag = 1;//1表示是质数,0表示不是质数
    for(int i =2; i<=n-1; i   )
    {
        if(n%i==0) {
                flag = 0;
        }
        else{
            flag = 1;
        }
    }
    if(flag==1) cout<<"是质数";
    else cout<<"不是质数";

    return 0;
}
优化方法1: 用break实现优化
代码语言:javascript复制
#include <iostream>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{
    int n=0;
    cin>>n;
    int flag = 1;//1表示是质数,0表示不是质数
    for(int i =2; i<=n-1; i   )
    {
        if(n%i==0) {
                flag = 0;
                break;
        }
    }
    if(flag==1) cout<<"是质数";
    else cout<<"不是质数";

    return 0;
}

质数判定的进一步优化∶平方根优化。其实我们还可以进一步缩小枚举的范围。过去我们枚举的范围是2到n-1,其实并不必要,只要枚举2-sqrt(n)即可。这是因为,如果n能够分解成两个数的乘积,那么其中一个必须≤sqrt(n),另外一个≥sqrt(n);这里,sqrt(n)表示n的平方根。 测试2147483647

优化方法2: sqrt(n)
代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include<cmath>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{
    int n=0;
    cin>>n;
    int flag = 1;//1表示是质数,0表示不是质数
    int t = sqrt(n);
    for(int i =2; i<=t; i   )
    {
        if(n%i==0) {
                flag = 0;
                break;
        }
    }
    if(flag==1) cout<<"是质数";
    else cout<<"不是质数";

    return 0;
}
题目描述 水仙花数

题目描述 水仙花数是一种自幂数,有如下两个特点: 1.是三位数 2.各个数位上的数字的三次方和等于他本身,六日 153= 111 555 333 输入输出 所有的水仙花数,每一个数字占一行。 样例输入样例输出 153 … 解题思路

定范围:所有的三位数 100-999 列成员:100-999之间所有的自然数 选类型:符合各个数位上数字的三次方和等于本身的才是特点的类型 算答案:找到特点类型数字马上输出

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{

    for(int i =100; i<=999; i   )
    {
        int a=i/100,b=i/10,c=i;
        if(a*a*a b*b*b c*c*c==i) cout<<i<<endl;

    }
    return 0;
}

输出入下:

题目描述 7744问题

题目描述 列出所有满足下列条件的数字 1.是四位数 2.是完全平方数 3.前2位数字相同,后2位数字也相同 输入输出 每行一个符合条件的数字 样例输入样例输出 7744 …

实现方法1

定范围:所有的四位数 1000-9999 列成员:100-9999之间所有的自然数 选类型: 符合完全平方数,即sqrt(i) = (int)sqrt(i); 且前2位数字相同,后两位数字相同 int a = i/1000,b=i/100,c=i/10,d=i; if(a==b && c==d) 算答案:找到特点类型数字马上输出

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include<cmath>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{

    for(int i =1000; i<=9999; i   )
    {
        if(sqrt(i)==(int)sqrt(i))
        {
            int a=i/1000,b=i/100,c=i/10,d=i;
            if(a==b&&c==d) cout<<i<<endl;

        }

    }
    return 0;
}
优化方法2

【7744问题-浮点数运算有误差,如果想避开浮点数应该如何做?】

列成员 用循环变量直接列举1000~9999的完全平方数; 枚举i*i的值,而不是仅枚举i,我们需要根据此需要确定i的范围 定范围 由10000>9999> =i*i>=1000推知:99> =i>=32 ; for(int i=32;i<=99;i ){ int t=i*i; } 选类型 前两位相同,后两位相同 把四个数位上数字分别取出再比较: int a=t/1000,b=t/100,c=t/10,d =t;. if(a= =b&&c==d)则前两位相同,后两位相同; 算答案: 符合条件的t是答案

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{

    for(int i =32; i<=99; i   )
    {
        int t=i*i;
        int a=t/1000,b=t/100,c=t/10,d=t;
        if(a==b&&c==d) cout<<t<<endl;
    }
    return 0;
}
题目描述 余数相同问题

题目描述 已知三个正整数a,b,c。 现有一个大于1的整数x,将其作为除数分别除a, b,c,得到的余数相同。请问满足上述条件的x的最小值是多少? 数据保证x有解。 输入 一行,三个不大于1000000的正整数a, b,c,两个整数之间用一个空格隔开。 输出 一个整数,即满足条件的x的最小值。 样例输入 300 262 205 样例输出 19 …

定范围: 数据保证有解,只需要求x最小的值。上限不需确定,找到解后,break就可。 保险起见,余数不会大于被除数和除数,范围可以设定位2到三个数字中的任意一个。 列成员: 从小到大列举范围内的整数 for(int i=2;i<=a;i ){ } 选类型: 分别除以a,b,c 得到的余数相同 a%i==b%i&&b%i==c%i 算答案: 找到特点类型数字i马上输出

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{
    int a,b,c;
    cin>>a>>b>>c;
    for(int i=2;i<=a;i  ){
        if(a%i==b%i && b%i==c%i){
            cout<<i;
            break;
        }
    }
    return 0;
}
题目描述 特殊自然数

题目描述 一个十进制自然数,他的七进制和九进制表示都是三位数,且七进制和九进制数码的表示顺序正好相反,编程求此自然数,并输出显示。 输入输出 三行: 第一行是此自然数的十进制表示; 第二行是此自然数的七进制表示; 第三行是此自然数的九进制表示。 样例输入样例输出 略 …

预备知识

十进制与N进制的互相转换: N进制:位权为N的数制。 十进制:

(1234)_{10}=1*10^{3} 2*10^{2} 3*10^{1} 4*10^{0}

从低位到高位分别为第0位,第1位,第2位… 七进制:

(1234)_{7}=1*7^{3} 2*7^{2} 3*7^{1} 4*7^{0}

把N进制的数字按照 位权 展开,计算得到的数字就是十进制的数字了。 N进制下的数位拆分: 十进制下,M=十进制表示下的最末尾。 N进制下,M%N=N进制表示下的最末尾。

(1234)_{7}=1*7^{3} 2*7^{2} 3*7^{1} 4*7^{0}
(1234)_{7}%7=(1*7^{3} 2*7^{2} 3*7^{1} 4*7^{0})%7=4

余数定理

定范围: 在十进制下定范围,七进制和九进制下是三位数 七进制下的最大数位666,最小的三位数位100,转换为十进制得到范围为

(100)_{7}=49,(666)_{7}=6*49 6*7 6*1=342

范围i为[49,342] 九进制下的最大数位888,最小的三位数位100,转换为十进制得到范围为

(100)_{9}=81,(888)_{9}=8*81 8*9 8*1=728

范围i为[81,728] 取公共部分,这个数在十进制表示下,应属于[81,342] 列成员: 列举从81-342范围内的整数 for(int i=81;i<=342;i ){ } 选类型: 七进制和九进制下数字正好相反,设七进制下ABC,九进制下abc int A=i/7/7%7,B=i/7%7,C=i%7; int a=i/9/9%9,b=i/9%9,C=i%9; 如果A==c&&B==b&&C==c,那么i符合题意 算答案: 若符合提议,则输出答案,依次输出i,ABC,abc每个答案占据一行

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
//#include<bits/stdc  .h>

using namespace std;

int main()
{
    for(int i=81;i<=342;i  ){
        int A,B,C,a,b,c;
        A=i/7/7%7,B=i/7%7,C=i%7;
	    a=i/9/9%9,b=i/9%9,c=i%9;
        if(A==c&&B==b&&C==a){
            cout<<i<<endl;
            cout<<A<<B<<C<<endl;
            cout<<a<<b<<c<<endl;
        }
    }
    return 0;
}

输出为:

总结

枚举思想 枚举的一般解题步骤 运用枚举的思想解决因数统计、质数判断等问题质数判断的平方根优化 break和continue N进制的定义

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 循环结构的中的枚举案例,包括相关案例练习。

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