关于算法-数据结构:PAT甲级1010-Radix

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共计 2449 个字符,预计需要花费 7 分钟才能阅读完成。

此题难度较大,自己写了 3 次,在不借助外在帮忙的状况下最好问题才 21 分,对于第一次尝试的同学,能够临时放弃。

题目粗心:

输出四个整数 N1、N2、tag、radix。其中 tag–1 示意 N1 为 radix 进制数,tag–2 示意 N2 为 radix 进制数。范畴:N1 和 N2 均不超过 10 个数位,且每个数位均为 0 - 9 或 a~z,其中 0~9 示意数字 0~9、a~z 示意数字 10-35.
求 N1 和 N2 中未知进制的那个数是否存在,并满足某个进制时和另一个数在十进制下相等的条件。若存在,则输入满足条件的最小进制: 否则,输入 Impossible.

算法思路:

此题的难点次要有 2 个,一个是 N2 进制数的范畴的确定,一个是在该范畴中搜寻的办法。咱们在这里假如将曾经晓得的进制数设定为 N1,而后如果 tag 等于 2,就让 N1 和 N2 进行替换

对于 N2 进制的范畴确定如下:

第一:对于其下界很显著为其数字中呈现的最大数字加 1,比方 123456789,这个数字起码是 10 进制的,因为呈现了 9

第二:对于其上界的确定比拟没有那么让人容易想到,首先咱们晓得对于 1 位数字,其进制数和其转化为 10 进制数的大小没有任何关系所以其上界就是下界,其次,对于位数大于 1 的数字,想要求出最大的进制数,并且要转化为 10 进制数后和 N1 的十进制数相等,就必须得保障该数字最小,天然就能够发现位数大于 2 位的最小数字就是 10,而想要该数字转化为 10 进制数后和 N1 的十进制数相等,那么 N2 的进制数必须为 N1 的 10 进制数,综上所述,N2 进制数的上界为下界和 N1 的 10 进制数的最大值

对于在下界和上界之间搜寻 N2 进制的办法:

咱们晓得当一个数字的进制数被固定的时候, 其十进制数会随着该数字的增大而增大, 当其数字固定的时候, 其十进制数会随着进制数的增大而增大. 那么咱们为了在 N2 的下界和上界中搜寻出一个数字作为 N2 的进制数,使其转化为 10 进制数后和 N1 的十进制数相等, 能够应用二分搜寻的办法查找该进制数. 具体做法为咱们取得其区间中值 mid, 而后将 N2 转化为 10 进制数,如果该数字和 N1 的十进制数相等,输入 mid 并且返回,如果小于 N1 的十进制数,阐明以后的进制数较小,向右子区间搜寻,否则像左子区间搜寻。退出循环后阐明没有搜寻到符合条件的进制数,输入 Impossible

留神点:

1、将 N2 转化为 10 进制数的时候有可能会溢出,必须得判断在进行区间的划分,然而 N1 不会溢出能够不必判断,测试点 6,8,12,13,15,16 考查 N2 溢出问题
2、有人可能会间接将区间设置为 [0,2^63-1], 然而理论测试后果是测试点 0,1,11,18 会谬误得 21 分 (也算是个不错的分数了),如果下界设置为 1 更加会出错只能失去 14 分,自己也不晓得为什么。
3、题目所说的多个进制数中输入最小的进制数,个人感觉这个条件是没有用的,因为满足不存在数字肯定,进制数不同还能失去十进制数雷同的。
4、暴力搜寻会超时,此题基本上找到上下界,就能拿到 20 分左右。

提交后果:

AC 代码:

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

// radix 进制数 num 转化为 10 进制数
long long toDecimal(string num, long long radix){if(num=="0"){return 0;}
    long long result = 0;
    long long expo = 1;
    for (int i = num.size()-1; i>=0 ; --i) {if(num[i]>='0'&&num[i]<='9'){result += (num[i]-'0')*expo;
        } else if(num[i]>='a'&&num[i]<='z'){result += (num[i]-'a'+10)*expo;
        }
        expo *= radix;
    }
    return result;
}


// 获取 N2 的最小进制数,为其呈现的最大数字加 1
long long getInfRadixOfN2(string N2){
    int radix = -1;
    for (int i = 0; i < N2.size(); ++i) {
        int temp;
        if(N2[i]>='0'&&N2[i]<='9'){temp = N2[i]-'0';
        } else if(N2[i]>='a'&&N2[i]<='z'){temp = N2[i]-'a'+10;
        }
        if(temp>radix){radix = temp;}
    }
    return radix+1;
}

int main(){
    string N1,N2;
    cin>>N1>>N2;
    int tag,radix;
    // 这里保障 radix 为 N1 的,查找 N2 的进制数使其最靠近 N1
    scanf("%d %d",&tag,&radix);
    if(tag==2){
        // radix 为 N2 的就替换 N1 和 N2
        swap(N1,N2);
    }
    long long decimalOfN1 = toDecimal(N1,radix);
    long long decimalOfN2;
    long long left=getInfRadixOfN2(N2);// 测试点 0,6,19 考查,left 写成 7 测试点 0 和 19 会正确
    long long right=max(left,decimalOfN1);
    long long mid;
    while (left<=right){mid = left + (right-left)/2;
        decimalOfN2 = toDecimal(N2,mid);
        if(decimalOfN1==decimalOfN2){printf("%lld",mid);
            return 0;
        } else if(decimalOfN2<decimalOfN1&&decimalOfN2>0){// 测试点 6,8,12,13,15,16 考查 N2 溢出问题
            left = mid+1;
        } else {right = mid-1;}
    }
    printf("Impossible");
    return 0;
}

正文完
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