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编程之美-2.8 找到符合条件的整数

时间:2014-06-09 15:58:12      阅读:236      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、问题描述

    任意给定一个正整数N,求一个最小正整数M(M>1),使得N*M的十进制形式只含1和0。

    比如 N=99,M=1 122 334 455 667 789 ,N*M=111 111 111 111 111 111;

    M就是当N=99时,符合条件的数

二、解题思路

    考虑将问题转化为:找只含有0和1的能被N整除的最小正整数。可以看出这是和原问题等价的。

    那么需要将0和1组成的所有数从小到大遍历吗? 这样的话,如果寻找的数是k位,则需要搜索2k-1个数才能得到结果。

    这里采用的方式是在计算中保留%N的余数信息,避免不必要的计算。更形式化的论述:

    假如已遍历了所有K位(X)十进制数,而且也搜索了T=10k(10的k+1位数的最小数),现在要考察所有k+1为数(Y)的情况。则

    Y=X+T(即所有K进制的数+10K),如果我们将X按%N将空间分解,即将X分解成余数为(0~N-1)的等价类,则在搜索Y是只需要取X中的代表元素进行模运算,这样就将搜索时间从2K降到N。在具体实现时每个等价类中都保存最小的元素。

三、代码实现

bubuko.com,布布扣
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#define N 100213
using namespace std;
vector<vector<int> >BigIntVec;
void printNum(const vector<int>& tv){
    //cout<<"print"<<endl;
    int maxIndex=tv.back();
    string numStr="";

    for(int i=0;i<maxIndex+1;i++){
        numStr+="0";
    }
    for(int i=0;i<tv.size();i++){
        numStr[maxIndex-tv[i]]=1;
    }
    cout<<"找到的最小符合条件的数为:"<<endl;
    for(int i=numStr.size()-1;i>=0;i--){
        cout<<numStr[i];
    }
    cout<<endl;
}
void findNum(){
    for(int i=0;i<N;i++){
        vector<int>tt;
        BigIntVec.push_back(tt);
    }
    BigIntVec[1].push_back(0);
    int noUpdate=0;
    for(int i=1,j=10%N;;i++,j=(j*10)%N){
        
        bool flag=false;
        if(BigIntVec[j].size()==0){
            BigIntVec[j].push_back(i);
            flag=true;
        }
        
        for(int k=0;k<N;k++){
            
            if(BigIntVec[k].size()>0&&i>BigIntVec[k].back()){
                
                int t=(k+j)%N;
                
                if(BigIntVec[t].size()==0){
                    
                    for(int tt=0;tt<BigIntVec[k].size();tt++){
                        BigIntVec[t].push_back(BigIntVec[k][tt]);
                    }
                    BigIntVec[t].push_back(i);
                    flag=true;
                }
            }
            
        }
        
        if(flag==false){
            noUpdate++;
        }else{
            noUpdate=0;
        }
        if(BigIntVec[0].size()>0||noUpdate==N){

            break;
        }
    }
    if(BigIntVec[0].size()>0){
        printNum(BigIntVec[0]);
    }else{
        cout<<"没有找到符合条件的数"<<endl;
    }
}

int main(){
    findNum();
    system("pause");
    return 0;
}
bubuko.com,布布扣

注:由于该问题涉及到的整数可能非常大,不能用内置类型int或long表示,因此程序中借助vector实现模拟整数。因为寻找的数只有1,0两种数字,为了节省空间,每个整数用vector<int>表示,vector每一元素保存1出现的位置。例如数字100101,的vector<int>表示为{0,2,5},即出现1的位置分别为第0,2,5位。

四、程序输出结果(输入N为:100213):

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编程之美-2.8 找到符合条件的整数

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原文地址:http://www.cnblogs.com/jfcspring/p/3776388.html

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