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杭州电子科技大学Online Judge 之 “水仙花数(ID2010)”解题报告
巧若拙(欢迎转载,但请注明出处:http://blog.csdn.net/qiaoruozhuo)
Problem Description
水仙花数
春天是鲜花的季节,水仙花就是其中最迷人的代表,数学上有个水仙花数,他是这样定义的:
“水仙花数”是指一个三位数,它的各位数字的立方和等于其本身,比如:153=1^3+5^3+3^3。
现在要求输出所有在m和n范围内的水仙花数。
Input
输入数据有多组,每组占一行,包括两个整数m和n(100<=m<=n<=999)。
Output
对于每个测试实例,要求输出所有在给定范围内的水仙花数,就是说,输出的水仙花数必须大于等于m,并且小于等于n,如果有多个,
则要求从小到大排列在一行内输出,之间用一个空格隔开;
如果给定的范围内不存在水仙花数,则输出no;
每个测试实例的输出占一行。
Sample Input
100 120
300 380
Sample Output
no
370 371
算法分析:
本题是穷举法的典型应用。只需要遍历m-n的所有整数,将该整数拆分成3个数字,然后判断是否满足水仙花数的特征即可。本题的亮点在于对输出格式的控制方法。
说明:
算法思想:穷举法,循环。
数据结构:基本数据类型,。
时间复杂度: O(n-m);
代码如下:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> void DaffodilNumber(int m, int n);//穷举法求水仙花数 int main(void) { int m, n; while (scanf("%d%d", &m, &n) != EOF) { DaffodilNumber(m, n);//穷举法求水仙花数 } return 0; } void DaffodilNumber(int m, int n)//穷举法求水仙花数 { int a, b, c, i, flag = 0; for (i=m; i<=n; i++) { a = i / 100; b = (i/10)%10; c = i % 10; if (i == a*a*a + b*b*b + c*c*c) { printf(flag ? " %d" : "%d", i); flag = 1; } } printf(flag ? "\n" : "no\n"); }
补充说明:
其实这道题真是一道水题,我写这篇解题报告的目的是为了引出更难的一道:
题目描述:
水仙花数是指一个N位正整数(N>=3),它的每个位上的数字的N次幂之和等于它本身。例 如:153 = 1^3 + 5^3+ 3^3。
本题要求编写程序,计算所有N位水仙花数。
输入格式:
输入在一行中给出一个正整数N(3<=N<=7)。
输出格式:
按递增顺序输出所有N位水仙花数,每个数字占一行。
输入样例:
3
输出样例:
153
370
371
407
算法分析:
本题是穷举法的典型应用。我们可以设置一个数组来存储每一位数字,然后采用深度优先搜索(类似穷举全排列的方法),组合出每一个n位数,然后判断其是否为水仙花数。我实现了递归和非递归两种算法,并对求幂的算法进行了优化。奇怪的是非递归算法竟然比递归算法还要慢,真是不得其解,还望大牛指点。
说明:
算法思想:穷举法,深度优先搜索
数据结构:数组。
时间复杂度: O(10^n);
代码如下:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include <time.h> int Num[10] = {0}; void dfs(int top, int n);//回溯法求水仙花数 int pow(int a, int n);//递归法求幂 void DaffodilNumber(int n);//穷举法求水仙花数(非递归) int main(void) { clock_t start, finish; double duration; int i, n; scanf("%d", &n); start = clock(); for (i=1; i<10; i++) //回溯法求水仙花数,最高位不能为0 { Num[0] = i; dfs(1, n); } finish = clock(); duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC; printf( "%f seconds\n", duration ); start = clock(); DaffodilNumber(n);//穷举法求水仙花数(非递归) finish = clock(); duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC; printf( "%f seconds\n", duration ); return 0; } void dfs(int top, int n)//回溯法求水仙花数 { int i, s1, s2; if (top == n) { s1 = s2 = 0; for (i=0; i<n; i++) { s1 += pow(Num[i], n); s2 = s2 * 10 + Num[i]; } if (s1 == s2) { for (i=0; i<n; i++) printf("%d", Num[i]); printf("\n"); } return ; } for (i=0; i<10; i++) { Num[top] = i; dfs(top+1, n); } } int pow(int a, int n)//递归法求幂 { int s; if (a == 0 || a == 1 || n == 1) return a; if (n == 0) return 1; s = pow(a, n/2); return (n%2 == 0) ? (s * s) : (s * s * a); } void DaffodilNumber(int n)//穷举法求水仙花数(非递归) { int i, j, top, s1, s2; for (i=1; i<10; i++) { Num[0] = i; Num[1] = -1; top = 1; while (top > 0) { if (top == n) { s1 = s2 = 0; for (j=0; j<n; j++) { s1 += pow(Num[j], n); s2 = s2 * 10 + Num[j]; } if (s1 == s2) { for (j=0; j<n; j++) printf("%d", Num[j]); printf("\n"); } --top; //返回上一个数字 } else if (Num[top] < 9) { Num[top++]++; Num[top] = -1; } else { --top; } } } }
杭州电子科技大学Online Judge 之 “水仙花数(ID2010)”解题报告
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原文地址:http://blog.csdn.net/qiaoruozhuo/article/details/41418317