acwing蓝桥杯 - 数学知识【下】

简介: acwing蓝桥杯 - 数学知识【下】

欧拉函数

数论,对正整数n,欧拉函数是小于n的正整数中与n互质的数的数目,记作φ(n).  φ(1)=1

1、分解质因子,求出质因子p

2、将p带入,套公式

为了代码方便,套第三个公式

#include <iostream>
using namespace std;
int phi(int x)
{
    int res = x;
    for (int i = 2; i <= x / i; i ++ )
        if (x % i == 0)
        {
            //欧拉计算公式,等价于res*=(1-1/p),防止小数导致精度丢失
            res = res / i * (i - 1);
            while (x % i == 0) x /= i;
        }
    if (x > 1) res = res / x * (x - 1);
    return res;
}
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    while (n -- )
    {
        int x;
        cin >> x;
        cout << phi(x) << endl;
    }
    return 0;
}

补充:

若a与m互质 ,则有

快速幂

大佬算法讲解:

举个栗子:

如上例所示:

利用a取平方操作,构建k的2的次幂和

#include <iostream>
using namespace std;
typedef long long LL;
int quick_pow(int a, int k, int p)//二进制优化
{
    int res = 1 % p;//表示取模总值
    while (k) {
        if (k & 1) res = (LL)res * a % p;//相乘等价于a的次幂相加,使得k=2的次幂和
        k >>= 1;
        a = (LL)a * a % p;//使k进制进一位
    }
    return res;
}
int n;
int main()
{
    cin >> n;
    while (n--) {
        int a, k, p;
        cin >> a >> k >> p;
        cout << quick_pow(a, k, p) << endl;
    }
    return 0;
}

求组合数 I

如上公式:从a个苹果里选b个的选法=包含红苹果的选法+不包含红苹果的选法;

包含:除去必选的红苹果,就是在a-1个苹果里选b-1个的选法

不包含:直接丢掉红苹果,在a-1个苹果里选b个

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 2010, mod = 1e9 + 7;
int c[N][N];
void init()//预处理
{
    for (int i = 0; i < N; i ++ )
        for (int j = 0; j <= i; j ++ )
            if (!j) c[i][j] = 1;//i==0时j必等于0,初始化c[0][0]
            else c[i][j] = (c[i - 1][j] + c[i - 1][j - 1]) % mod;//套公式
}
int main()
{
    int n;
    init();
    scanf("%d", &n);
    while (n -- )
    {
        int a, b;
        scanf("%d%d", &a, &b);
        printf("%d\n", c[a][b]);
    }
    return 0;
}

博弈论

Nim游戏

结论:


先手必败状态:a1 ^ a2 ^ a3 ^ ... ^an = 0

先手必胜状态:a1 ^ a2 ^ a3 ^ ... ^an ≠ 0


1、若处于 先手必败状态,则无论怎么操作,之后都会变成先手必胜状态


2、若处于 先手必胜状态,则必有一次操作能使得状态变为先手必败状态

记忆:

当所有值相同,如剩下2 2两堆,先手无论怎么操作,后手只需要做镜像操作即可胜利;记忆特殊情况,当所有值相同,则a1 ^ a2 ^ a3 ^ ... ^an = 0,则先手必败

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
/*
先手必胜状态:先手操作完,可以走到某一个必败状态
先手必败状态:先手操作完,走不到任何一个必败状态
先手必败状态:a1 ^ a2 ^ a3 ^ ... ^an = 0
先手必胜状态:a1 ^ a2 ^ a3 ^ ... ^an ≠ 0
*/
int main(){
    int n;
    scanf("%d", &n);
    int res = 0;
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        int x;
        scanf("%d", &x);
        res ^= x;
    }
    if(res == 0) puts("No");
    else puts("Yes");
}
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