• 任意给定一个正整数N,求一个最小的正整数M(M>1),使得N*M的十进制表示形式里只含有1和0。


    题目:任意给定一个正整数N,求一个最小的正整数M(M>1),使得N*M的十进制表示形式里只含有1和0。
    解法一:暴力求解。从1开始查找M,然后判断M*N=X这个数字是否只含有0,1.

    解法二:由于没有直接的数学方法能帮我们直接得到M的值,所以我们只能进行搜索。由于相对M,乘积N*M具有明显的特征,需要搜索的空间要小很多,所以我们对乘积N*M进行搜索。如果N*M的结果有K位,则要循环2^K次,我们发现K的结果能轻易超过40,所以这个运行时间还是相当长。同余运算具有等价关系,mod N = i(0<=i<N)构成了N个等价类,将正整数集进行划分。对于每个等价类,我们只需要判断其中最小的元素加上10^K是否能被N整除,这样搜索空间就从2^K次减少到(K-1)*N步,而N的值一般要远远小于M的值,但要O(N)的空间复杂度。

    由于无论M还是N*M的位数都相当大,所以我们用大整数表示M和N*M。由于要N个大整数,所以N不能为大整数,即其值最好取一百万以内。

    代码实现入下:

     

    #include<iostream>
    #include<cmath>
    #include<vector>
    using namespace std;
    bool FindNumber(int N,vector<int> *BigInt);
    int main()
    {
    	int N,i;
    	cout<<"Input a positive integer: ";
    	cin>>N;
    	vector<int> *BigInt=new vector<int>[N];//用来存放余数为0 ~ N最小数字,数字表示,如整数1001,则存为1001=10^0+10^3=(0,3),适合大数的表示
    	for(i=0;i<N;i++)
    		BigInt[i].clear();
    	bool found=FindNumber(N,BigInt);
    	if(found)
    	{
    		int len=BigInt[0][BigInt[0].size()-1]+1;
    		char *product=new char[len+1];
    		int product2=0;
    		for(i=0;i<len;i++)
    			product[i]='0';
    		product[len]='';
    		vector<int>::iterator iter;
    		for(iter=BigInt[0].begin();iter!=BigInt[0].end();iter++)
    		{
    			product2=product2+pow(10,*iter);
    			product[*iter]='1';
    		}
    		int j=len-1;
    		i=0;
    		while(i<j)
    		{
    			char tmp=product[j];
    			product[j]=product[i];
    			product[i]=tmp;
    			i++;
    			j--;
    		}
    		int M=product2/N;
    		//product和product2都对应着乘积结果,但是product2对应着整型,乘积过大时,product2可能不会得到正确的结果;
    		//product对应着乘积的字符串,可以表示大数的乘积结果,M为product2/N,即为要求的数,当product2溢出时,不是正确的结果,
    		//那种情况下,需要用product/N,其中product为乘积的字符串表示,这里没有求解,读者可以自行解决。
    		cout<<N<<" * "<<M<<" = "<<product<<" , "<<product2<<endl;
    		delete []product;
    	}
    	else
    		cout<<"Can not find M!"<<endl;
    	delete []BigInt;
    	return 0;
    }
    bool FindNumber(int N,vector<int> *BigInt)
    {
    	int i,j,k;
    	BigInt[1].push_back(0);
    	int NoUpdate=0;
    	for(i=1,j=10%N; ; i++,j=(j*10)%N)
    	{
    		bool flag=false;
    		if(BigInt[j].size()==0)
    		{
    			flag=true;
    			// BigInt[j]=10^i,(10^i)%N=j
    			BigInt[j].clear();
    			BigInt[j].push_back(i);
    		}
    		for(k=1;k<N;k++)
    		{
    			//有新的余数出现
    			if((BigInt[k].size()>0)&&(i>BigInt[k][BigInt[k].size()-1])
    				&&(BigInt[(k+j)%N].size()==0))
    			{
    				//BigInt[(k+j)%N]=10^i+BigInt[k]
    				flag=true;
    				BigInt[(k+j)%N]=BigInt[k];
    				BigInt[(k+j)%N].push_back(i);
    			}
    		}
    		if(flag==false)
    			NoUpdate++;
    		else
    			NoUpdate=0;
    		//如果经过一个循环节都没能对BigInt进行更新,就是无解,跳出,
    		//若有N次没更新过余数信息,则存在c>=0,10^(c+1)modN,...,10^(c+N)modN中必有两个是相等的,
    		//那么继续进行下去也不会再更新了
    		//或者BigInt[0]!=NULL,已经找到解,也跳出.
    		if(NoUpdate==N||BigInt[0].size()>0)//若有N次没更新过余数信息,则存在c>=0,10^(c+1)modN,...,10^(c+N)modN中必有两个是相等的,那么继续进行下去也不会再更新了
    			break;
    	}
    	if(BigInt[0].size()==0)
    		return false;
    	else
    		return true;
    }

    我们可以证明对于任意的N,一定存在M,使得N*M的乘积的十进制表示只有0和1。证明过程见:http://blog.csdn.net/jcwkyl/article/details/3859155



  • 相关阅读:
    符合Web标准的表格——CSS表格
    导航 Jquery
    【IOS学习】之三、图像视图&文本字段
    【VC++积累】之四、文件删除,复制
    Xcode 4.4中LLVM compiler 4.0带来的ObjectiveC新语法特性
    最快的存储过程分页 50W
    【网络编程】之十一、重叠IO Overlapped IO 完成例程
    OD使用教程15 调试篇15
    线性表12|循环链表 数据结构和算法17
    线性表13|约瑟夫问题 数据结构和算法18
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/pangblog/p/3328995.html
Copyright © 2020-2023  润新知