• 算法笔记_205:第五届蓝桥杯软件类决赛真题(C语言B组)


    目录

    1 年龄巧合

    2 出栈次序

    3 信号匹配

    4 生物芯片

    5 Log大侠

    6 殖民地

     

     前言:以下代码仅供参考,若有错误欢迎指正哦~


    1 年龄巧合

      小明和他的表弟一起去看电影,有人问他们的年龄。小明说:今年是我们的幸运年啊。我出生年份的四位数字加起来刚好是我的年龄。表弟的也是如此。已知今年是2014年,并且,小明说的年龄指的是周岁。
    
        请推断并填写出小明的出生年份。
    
        这是一个4位整数,请通过浏览器提交答案,不要填写任何多余的内容(比如,他表弟的出生年份,或是他们的年龄等等)
    
    
    1988
     1 public class Main {
     2     
     3     public static void main(String[] args) {
     4         for(int i = 1900;i <= 2014;i++) {
     5             int a = i / 1000 + i / 100 % 10 + i / 10 % 10 + i % 10;
     6             if(a == 2014 - i)
     7                 System.out.println("i = "+i);
     8         }
     9         
    10     }
    11 }

    2 出栈次序

     X星球特别讲究秩序,所有道路都是单行线。一个甲壳虫车队,共16辆车,按照编号先后发车,夹在其它车流中,缓缓前行。
    
        路边有个死胡同,只能容一辆车通过,是临时的检查站,如图【p1.png】所示。
    
        X星球太死板,要求每辆路过的车必须进入检查站,也可能不检查就放行,也可能仔细检查。
    
        如果车辆进入检查站和离开的次序可以任意交错。那么,该车队再次上路后,可能的次序有多少种?
    
        为了方便起见,假设检查站可容纳任意数量的汽车。
    
        显然,如果车队只有1辆车,可能次序1种;2辆车可能次序2种;3辆车可能次序5种。
    
        现在足足有16辆车啊,亲!需要你计算出可能次序的数目。
    
        这是一个整数,请通过浏览器提交答案,不要填写任何多余的内容(比如说明性文字)。 
    
    35357670
       

     1 public class Main {
     2     public static int count = 1;
     3     
     4     public void dfs(int step, int num, int car) {
     5         if(step == num)  //当所有排队的汽车均已进栈后
     6             return;
     7         dfs(step + 1, num, car + 1);
     8         if(car > 0) {   //当栈不为空时,可以选择出栈
     9             count++;
    10             dfs(step, num, car - 1);
    11         }
    12     }
    13         
    14     public static void main(String[] args) {
    15         Main test = new Main();
    16         test.dfs(0, 16, 0);
    17         System.out.println("DFS: "+count);
    18         int r = 1;
    19         for(int i = 2;i <= 16;i++) {
    20             r = r * (4 * i - 2) / (i + 1);  //借鉴网上网友思想:利用卡特兰数
    21         }
    22         System.out.println(r);
    23     }
    24 }

    3 信号匹配

    从X星球接收了一个数字信号序列。
    
        现有一个已知的样板序列。需要在信号序列中查找它首次出现的位置。这类似于串的匹配操作。
    
        如果信号序列较长,样板序列中重复数字较多,就应当注意比较的策略了。可以仿照串的KMP算法,进行无回溯的匹配。这种匹配方法的关键是构造next数组。
    
        next[i] 表示第i项比较失配时,样板序列向右滑动,需要重新比较的项的序号。如果为-1,表示母序列可以进入失配位置的下一个位置进行新的比较。
    
        下面的代码实现了这个功能,请仔细阅读源码,推断划线位置缺失的代码。
    
    // 生成next数组 
    int* make_next(int pa[], int pn)
    {
        int* next = (int*)malloc(sizeof(int)*pn);
        next[0] = -1;
        int j = 0;
        int k = -1;
        while(j < pn-1){
            if(k==-1 || pa[j]==pa[k]){
                j++;
                k++;
                next[j] = k;
            }
            else
                k = next[k];
        }
        
        return next;
    }
    
    // da中搜索pa, da的长度为an, pa的长度为pn 
    int find(int da[], int an, int pa[], int pn)
    {
        int rst = -1;
        int* next = make_next(pa, pn);
        int i=0;  // da中的指针 
        int j=0;  // pa中的指针
        int n = 0;
        while(i<an){
            n++;
            if(da[i]==pa[j] || j==-1){
                i++;
                j++;
            }
            else
                __________________________;  //填空位置
            
            if(j==pn) {
                rst = i-pn;
                break;
            }
        }
        
        free(next);
            
        return rst;
    }
    
    int main()
    {
        int da[] = {1,2,1,2,1,1,2,1,2,1,1,2,1,1,2,1,1,2,1,2,1,1,2,1,1,2,1,1,1,2,1,2,3};
        int pa[] = {1,2,1,1,2,1,1,1,2};
        
        int n = find(da, sizeof(da)/sizeof(int), pa, sizeof(pa)/sizeof(int));
        printf("%d
    ", n);
        
        return 0;
    }
    
    
    
    注意:通过浏览器提交答案。只填写缺少的内容,不要填写任何多余的内容(例如:说明性文字或已有符号)
    
    
    
    j = next[j]

    4 生物芯片

    X博士正在研究一种生物芯片,其逻辑密集度、容量都远远高于普通的半导体芯片。
    
        博士在芯片中设计了 n 个微型光源,每个光源操作一次就会改变其状态,即:点亮转为关闭,或关闭转为点亮。
    
        这些光源的编号从 1 到 n,开始的时候所有光源都是关闭的。
    
        博士计划在芯片上执行如下动作:
    
        所有编号为2的倍数的光源操作一次,也就是把 2 4 6 8 ... 等序号光源打开
    
        所有编号为3的倍数的光源操作一次, 也就是对 3 6 9 ... 等序号光源操作,注意此时6号光源又关闭了。
    
        所有编号为4的倍数的光源操作一次。
    
        .....
    
        直到编号为 n 的倍数的光源操作一次。
    
    
        X博士想知道:经过这些操作后,某个区间中的哪些光源是点亮的。
    
    
    【输入格式】
    3个用空格分开的整数:N L R  (L<R<N<10^15)  N表示光源数,L表示区间的左边界,R表示区间的右边界。
    
    【输出格式】
    输出1个整数,表示经过所有操作后,[L,R] 区间中有多少个光源是点亮的。
    
    例如:
    输入:
    5 2 3
    程序应该输出:
    2
    
    再例如:
    输入:
    10 3 6
    程序应该输出:
    3
    
    
    
    资源约定:
    峰值内存消耗 < 256M
    CPU消耗  < 1000ms
    
    
    请严格按要求输出,不要画蛇添足地打印类似:“请您输入...” 的多余内容。
    
    所有代码放在同一个源文件中,调试通过后,拷贝提交该源码。
    
    注意: main函数需要返回0
    注意: 只使用ANSI C/ANSI C++ 标准,不要调用依赖于编译环境或操作系统的特殊函数。
    注意: 所有依赖的函数必须明确地在源文件中 #include <xxx>, 不能通过工程设置而省略常用头文件。
    
    提交时,注意选择所期望的编译器类型。
     1 import java.util.Scanner;
     2 
     3 public class Main {
     4     
     5     public long getP(long X) {
     6         long count = 1;
     7         for(long i = 2;i <= X / 2;i++) {
     8             if(X % i == 0)
     9                 count++;
    10         }
    11         return count;
    12     }
    13     
    14     public void getResult(long N, long L, long R) {
    15         long result = 0;
    16         for(long i = L;i <= R;i++) {
    17             long count = getP(i);
    18             if((count&1) == 1)
    19                 result++;
    20         }
    21         System.out.println(result);
    22     }
    23     
    24     //完全平方数的因子数为奇数个,其中因子包含1
    25     public void getResult1(long N, long L, long R) {
    26         long result = R - L + 1;
    27         long start = (long) Math.sqrt(L);
    28         if(start * start < L)
    29             start = start + 1;
    30         for(;start * start <= R;start++) {
    31             if(start * start >= L && start * start <= R)
    32                 result--;
    33         }
    34         System.out.println("借鉴网友解法:"+result);
    35     }
    36     
    37     public static void main(String[] args) {
    38         Main test = new Main();
    39         Scanner in = new Scanner(System.in);
    40         long N = in.nextLong();
    41         long L = in.nextLong();
    42         long R = in.nextLong();
    43         test.getResult(N, L, R);
    44         test.getResult1(N, L, R);
    45     }
    46     
    47 }

    5 Log大侠

        atm参加了速算训练班,经过刻苦修炼,对以2为底的对数算得飞快,人称Log大侠。
    
        一天,Log大侠的好友 drd 有一些整数序列需要变换,Log大侠正好施展法力...
    
        变换的规则是: 对其某个子序列的每个整数变为: [log_2 (x) + 1]  其中 [] 表示向下取整,就是对每个数字求以2为底的对数,然后取下整。
        例如对序列 3 4 2 操作一次后,这个序列会变成 2 3 2。
        
        drd需要知道,每次这样操作后,序列的和是多少。
    
    【输入格式】
    第一行两个正整数 n m 。
    第二行 n 个数,表示整数序列,都是正数。
    接下来 m 行,每行两个数 L R 表示 atm 这次操作的是区间 [L, R],数列序号从1开始。
    
    【输出格式】
    输出 m 行,依次表示 atm 每做完一个操作后,整个序列的和。
    
    例如,输入:
    3 3
    5 6 4
    1 2
    2 3
    1 3
    
    程序应该输出:
    10
    8
    6
    
    
    【数据范围】
    对于 30% 的数据, n, m <= 10^3
    对于 100% 的数据, n, m <= 10^5
    
    
    资源约定:
    峰值内存消耗 < 256M
    CPU消耗  < 1000ms
    
    
    请严格按要求输出,不要画蛇添足地打印类似:“请您输入...” 的多余内容。
    
    所有代码放在同一个源文件中,调试通过后,拷贝提交该源码。
    
    注意: main函数需要返回0
    注意: 只使用ANSI C/ANSI C++ 标准,不要调用依赖于编译环境或操作系统的特殊函数。
    注意: 所有依赖的函数必须明确地在源文件中 #include <xxx>, 不能通过工程设置而省略常用头文件。
    
    提交时,注意选择所期望的编译器类型。
     1 import java.util.Scanner;
     2 
     3 public class Main {
     4     public static long sum = 0L;
     5     public static int[] number;
     6     public static long[] result;
     7     
     8     public int getLog2(int X) {
     9         int count = 0;
    10         while(X >= 2) {
    11             X = X / 2;
    12             count++;
    13         }
    14         return count;
    15     }
    16     
    17     public void getResult(int L, int R) {
    18         for(int i = L;i <= R;i++) {
    19             sum = sum - number[i];
    20             number[i] = getLog2(number[i]) + 1;
    21             sum = sum + number[i];
    22         }
    23     }
    24     
    25     public static void main(String[] args) {
    26         Main test = new Main();
    27         Scanner in = new Scanner(System.in);
    28         int n = in.nextInt();
    29         int m = in.nextInt();
    30         number = new int[n + 1];
    31         for(int i = 1;i <= n;i++) {
    32             number[i] = in.nextInt();
    33             sum = sum + number[i];
    34         }
    35         result = new long[m];
    36         for(int i = 0;i < m;i++) {
    37             int L = in.nextInt();
    38             int R = in.nextInt();
    39             test.getResult(L, R);
    40             result[i] = sum;
    41         }
    42         for(int i = 0;i < m;i++)
    43             System.out.println(result[i]);
    44     }
    45 }

    6 殖民地

        带着殖民扩张的野心,Pear和他的星际舰队登上X星球的某平原。为了评估这块土地的潜在价值,Pear把它划分成了M*N格,每个格子上用一个整数(可正可负)表示它的价值。
    
        Pear要做的事很简单——选择一些格子,占领这些土地,通过建立围栏把它们和其它土地隔开。对于M*N的格子,一共有(M+1)*N+M*(N+1)条围栏,即每个格子都有上下左右四个围栏;不在边界上的围栏被相邻的两个格子公用。大概如下图【p1.png】所示。
    
        图中,蓝色的一段是围栏,属于格子1和2;红色的一段是围栏,属于格子3和4。
        
        每个格子有一个可正可负的收益,而建围栏的代价则一定是正的。
    
        你需要选择一些格子,然后选择一些围栏把它们围起来,使得所有选择的格子和所有没被选的格子严格的被隔开。选择的格子可以不连通,也可以有“洞”,即一个连通块中间有一些格子没选。注意,若中间有“洞”,那么根据定义,“洞”和连通块也必须被隔开。
    
        Pear的目标很明确,花最小的代价,获得最大的收益。
    
    【输入数据】
    输入第一行两个正整数M N,表示行数和列数。
    接下来M行,每行N个整数,构成矩阵A,A[i,j]表示第i行第j列格子的价值。
    接下来M+1行,每行N个整数,构成矩阵B,B[i,j]表示第i行第j列上方的围栏建立代价。
    特别的,B[M+1,j]表示第M行第j列下方的围栏建立代价。
    接下来M行,每行N+1个整数,构成矩阵C,C[i,j]表示第i行第j列左方的围栏建立代价。
    特别的,C[i,N+1]表示第i行第N列右方的围栏建立代价。
    
    【输出数据】
    一行。只有一个正整数,表示最大收益。
    
    【输入样例1】
    3 3
    65 -6 -11
    15 65 32
    -8 5 66
    4 1 6
    7 3 11
    23 21 22
    5 25 22
    26 1 1 13
    16 3 3 4
    6 3 1 2
    
    程序应当输出:
    123
    
    【输入样例2】
    6 6
    72 2 -7 1 43 -12
    74 74 -14 35 5 3
    31 71 -12 70 38 66
    40 -6 8 52 3 78
    50 11 62 20 -6 61
    76 55 67 28 -19 68
    25 4 5 8 30 5
    9 20 29 20 6 18
    3 19 20 11 5 15
    10 3 19 23 6 24
    27 8 16 10 5 22
    28 14 1 5 1 24
    2 13 15 17 23 28
    24 11 27 16 12 13 27
    19 15 21 6 21 11 5
    2 3 1 11 10 20 9
    8 28 1 21 9 5 7
    16 20 26 2 22 5 12
    30 27 16 26 9 6 23
    
    程序应当输出
    870
    
    【数据范围】
    对于20%的数据,M,N<=4
    对于50%的数据,M,N<=15
    对于100%的数据,M,N<=200
    A、B、C数组(所有的涉及到的格子、围栏输入数据)绝对值均不超过1000。根据题意,A数组可正可负,B、C数组均为正整数。
    
    
    资源约定:
    峰值内存消耗 < 256M
    CPU消耗  < 3000ms
    
    
    请严格按要求输出,不要画蛇添足地打印类似:“请您输入...” 的多余内容。
    
    所有代码放在同一个源文件中,调试通过后,拷贝提交该源码。
    
    注意: main函数需要返回0
    注意: 只使用ANSI C/ANSI C++ 标准,不要调用依赖于编译环境或操作系统的特殊函数。
    注意: 所有依赖的函数必须明确地在源文件中 #include <xxx>, 不能通过工程设置而省略常用头文件。
    
    提交时,注意选择所期望的编译器类型。

    PS:此题未写出正确解答,初步一看,使用贪心法求解,但是调试了好久,只能通过题目给定的第一组数据,下面的代码只能通过题目所给的第一组数据,代表楼主自己当时解题的想法,仅仅是记录一下自己的思考的过程,希望能够给其他同学带来启发。

      1 import java.util.Scanner;
      2 
      3 public class Main {
      4     public static int m, n;
      5     public static int[][] A;
      6     public static int[][] B;
      7     public static int[][] C;
      8     public int[][] step = {{0,1},{1,0}}; //分表表示在M*N单元格中向右、向下行走一步
      9     public int[][] step1 = {{-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1}};//分别表示向上、下、左、右行走一步
     10     
     11     public void init() {
     12         A = new int[m][n];
     13         B = new int[m + 1][n];
     14         C = new int[m][n + 1];
     15     }
     16     
     17     public void getResult() {
     18         int[][] judge = new int[n][m];
     19         for(int i = 0;i < n;i++)
     20             for(int j = 0;j < m;j++)
     21                 if(A[i][j] < 0)  //收益为负数,直接舍弃
     22                     judge[i][j] = -1;
     23         for(int i = 0;i < m;i++)
     24             for(int j = 0;j < n;j++) {
     25                 int v = B[i][j] + B[i + 1][j] + C[i][j] + C[i][j + 1];
     26                 A[i][j] = A[i][j] - v;
     27                 if(A[i][j] >= 0)  //减去围栏造价,收益不为负,一定收录
     28                     judge[i][j] = 1;
     29             }
     30         for(int i = 0;i < m;i++)   //处理相邻围栏重复问题
     31             for(int j = 0;j < n;j++) {
     32                 if(judge[i][j] == -1 || judge[i][j] == 0)
     33                     continue;
     34                 for(int k = 0;k < 2;k++) {
     35                     int x = i + step[k][0];
     36                     int y = j + step[k][1];
     37                     if(x < m && y < n) {
     38                         if(judge[x][y] == 1) {
     39                             if(k == 0) {
     40                                 A[i][j] = A[i][j] + C[x][y];
     41                                 A[x][y] = A[x][y] + C[x][y];
     42                             }
     43                             else {
     44                                 A[i][j] = A[i][j] + B[x][y];
     45                                 A[x][y] = A[x][y] + B[x][y];
     46                             }
     47                         }
     48                     }
     49                 }
     50             }
     51         //重新扫描,选取可能符合要求的单元格
     52         for(int i = 0;i < m;i++)
     53             for(int j = 0;j < n;j++) {
     54                 if(judge[i][j] != 1) {
     55                     for(int k = 0;k < 4;k++) {
     56                         int x = i + step1[k][0];
     57                         int y = j + step1[k][1];
     58                         if(x < m && y < n && x >= 0 && y >= 0 && judge[x][y] == 1) {
     59                                 if(k == 0) {
     60                                     A[i][j] = A[i][j] + 2 * B[x + 1][y];
     61                                 }
     62                                 else if(k == 1){
     63                                     A[i][j] = A[i][j] + 2 * B[x][y];
     64                                 } else if(k == 2) {
     65                                     A[i][j] = A[i][j] + 2 * C[x][y + 1];
     66                                 } else {
     67                                     A[i][j] = A[i][j] + 2 * C[x][y];
     68                                 }
     69                         }
     70                     }
     71                     if(A[i][j] >= 0)
     72                         judge[i][j] = 1;
     73                     else {
     74                         for(int k = 0;k < 4;k++) {
     75                             int x = i + step1[k][0];
     76                             int y = j + step1[k][1];
     77                             if(x < m && y < n && x >= 0 && y >= 0 && judge[x][y] == 1) {
     78                                     if(k == 0) {
     79                                         A[i][j] = A[i][j] - 2 * B[x + 1][y];
     80                                     }
     81                                     else if(k == 1){
     82                                         A[i][j] = A[i][j] - 2 * B[x][y];
     83                                     } else if(k == 2) {
     84                                         A[i][j] = A[i][j] - 2 * C[x][y + 1];
     85                                     } else {
     86                                         A[i][j] = A[i][j] - 2 * C[x][y];
     87                                     }
     88                             }
     89                         }
     90                     }
     91                 }
     92             }
     93         int sum = 0;
     94         for(int i = 0;i < m;i++) 
     95             for(int j = 0;j < n;j++)
     96                 if(A[i][j] >= 0)
     97                     sum = sum + A[i][j];
     98         System.out.println(sum);
     99     }
    100     
    101     public static void main(String[] args) {
    102         Main test = new Main();
    103         Scanner in = new Scanner(System.in);
    104         m = in.nextInt();
    105         n = in.nextInt();
    106         test.init();
    107         for(int i = 0;i < m;i++)
    108             for(int j = 0;j < n;j++)
    109                 A[i][j] = in.nextInt();
    110         for(int i = 0;i < m + 1;i++)
    111             for(int j = 0;j < n;j++)
    112                 B[i][j] = in.nextInt();
    113         for(int i = 0;i < m;i++)
    114             for(int j = 0;j < n + 1;j++)
    115                 C[i][j] = in.nextInt();
    116         test.getResult();
    117     }
    118 }
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