• P2759 奇怪的函数 题解


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    前置知识:

    二分,对数。

    简要题意:

    (x^x) 的位数超过或达到 (n) 位的最小的 (x).

    (n leq 2 imes 10^9).

    首先,(x^x)(x) 是正比例关系,具有单调性。朴素来说就是 (x^x)(x) 增大而增大,主要因为 (x>1).(答案不可能是 (1) 啊)

    具有单调性的函数可以进行 二分答案。 可以用 (mathcal{O}(log n)) 的时间(其实不到 (log),因为 (x^x) 位数大于 (n) 答案应该比 (n) 小的多,但是数据范围就一个 (n),这样分析也没啥问题)。那么如何验证答案呢?

    即已知 (x)(n),如何判断 (x^x) 的位数是否超过 (n)

    下面我们要说一个函数,可以算出一个数的位数。

    假设要算 (a) 的位数,同时存在 自然数 (k) 使得 (10^k leq a < 10^{k+1}),则 (a)(k+1) 位数。简单来说,就是,在 (10^3)(10^4) 之间除了 (10^4) 都是 (4) 位数,很显然吧!

    你会发现 (log_{10} 10^k = k , log_{10} 10^{k+1} = k+1),所以,(lfloor log_{10} a floor= k) .

    这样你会发现,(lfloor log_{10} a floor + 1) 就是 (a) 的位数了!

    那么验证就是 (lfloor log_{10} a floor + 1 geq n) 则达到(超过),否则就没有达到。这样的验证是 (mathcal{O}(1)) 的。

    时间复杂度:(mathcal{O}(log n)).

    实际得分:(100pts).

    #pragma GCC optimize(2)
    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    inline int read(){char ch=getchar(); int f=1; while(ch<'0' || ch>'9') {if(ch=='-') f=-f; ch=getchar();}
    	int x=0; while(ch>='0' && ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar(); return x*f;}
    
    inline void write(int x) {
    	if(x<0) {putchar('-');write(-x);return;}
    	if(x<10) {putchar(char(x%10+'0'));return;}
    	write(x/10);putchar(char(x%10+'0'));
    }
    
    int main() {
    	int n=read()-1,l=1,r=1e9; //为了方便 , 先把 1 减掉
    	while(l<r) {
    		int mid=(l+r)>>1;
    		if(mid*log10(mid)<n) l=mid+1;
    		else r=mid; //二分答案
    	} printf("%d
    ",r);
    	return 0;
    }
    
    
    
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