1、實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù),對一個(gè)正整數(shù)n,算得到1需要的最少操作次數(shù)。操作規(guī)則為:如果n為偶數(shù),將其除以2;如果n為奇數(shù),可以加1或減1;一直處理下去。
例子:
func(7) = 4,可以證明最少需要4次運(yùn)算
n = 7
n-1 6
n/2 3
n-1 2
n/2 1
要求:實(shí)現(xiàn)函數(shù)(實(shí)現(xiàn)盡可能高效) int func(unsign int n);n為輸入,返回最小的運(yùn)算次數(shù)。給出思路(文字描述),完成代碼,并分析你算法的時(shí)間復(fù)雜度。
答:
[cpp] view plaincopyint func(unsigned int n)
{
if(n == 1)
return 0;
if(n % 2 == 0)
return 1 + func(n/2);
int x = func(n + 1);
int y = func(n - 1);
if(x > y)
return y+1;
else
return x+1;
}
假設(shè)n表示成二進(jìn)制有x bit,可以看出計(jì)算復(fù)雜度為O(2^x),也就是O(n)。
將n轉(zhuǎn)換到二進(jìn)制空間來看(比如7為111,6為110):
- 如果最后一位是0,則對應(yīng)于偶數(shù),直接進(jìn)行除2操作。
- 如果最后一位是1,情況則有些復(fù)雜。
如果最后幾位是???01,則有可能為???001,???1111101。在第一種情況下,顯然應(yīng)該-1;在第二種情況下-1和+1最終需要的步數(shù)相同。所以在???01的情況下,應(yīng)該選擇-1操作。
如果最后幾位是???011,則有可能為???0011,???11111011。在第一種情況下,+1和-1最終需要的步數(shù)相同;在第二種情況下+1步數(shù)更少些。所以在???011的情況下,應(yīng)該選擇+1操作。
如果最后有更多的連續(xù)1,也應(yīng)該選擇+1操作。
如果最后剩下的各位都是1,則有11時(shí)應(yīng)該選擇-1;111時(shí)+1和-1相同;1111時(shí)應(yīng)選擇+1;大于四個(gè)1時(shí)也應(yīng)該選擇+1;
[cpp] view plaincopyint func(unsigned int n)
{
if(n == 1)
return 0;
if(n % 2 == 0)
return 1 + func(n/2);
if(n == 3)
return 2;
if(n&2)
return 1 + func(n+1);
else
return 1 + func(n-1);
}
2、找到滿足條件的數(shù)組
給定函數(shù)d(n)=n+n的各位之和,n為正整數(shù),如d(78)=78+7+8=93。這樣這個(gè)函數(shù)可以看成一個(gè)生成器,如93可以看成由78生成。
定義數(shù)A:數(shù)A找不到一個(gè)數(shù)B可以由d(B)=A,即A不能由其他數(shù)生成,F(xiàn)在要寫程序,找出1至10000里的所有符合數(shù)A定義的數(shù)。
回答:
申請一個(gè)長度為10000的bool數(shù)組,每個(gè)元素代表對應(yīng)的值是否可以有其它數(shù)生成。開始時(shí)將數(shù)組中的值都初始化為false。
由于大于10000的數(shù)的生成數(shù)必定大于10000,所以我們只需遍歷1到10000中的數(shù),計(jì)算生成數(shù),并將bool數(shù)組中對應(yīng)的值設(shè)置為true,表示這個(gè)數(shù)可以有其它數(shù)生成。
最后bool數(shù)組中值為false的位置對應(yīng)的整數(shù)就是不能由其它數(shù)生成的。