1. 计算阶乘的和
计算:1!-2!+3!-4!+5!-6!+7!-8!+9!-10!,并输出计算结果。
注意:不全是加法,而是 ∑ n! * (-1)^(n-1),加减混合的“代数和”。
代码:
#include "stdio.h" double fun(int n) { double sum=1.0; int i; for(i=1;i<=n;i++) sum*=i; return sum; } int main() { int i,mark=1; double sum=0,item=0; for(i=1;i<=10;i++) { item=mark*fun(i); sum+=item; mark=-mark; } printf("1!-2!+3!-4!+5!-6!+7!-8!+9!-10! = %.0lf\n",sum); return 0; }
输出:
1!-2!+3!-4!+5!-6!+7!-8!+9!-10! = -3301819
也可以不用像上面原题附带的代码一样自定义阶乘函数,其实只用一个循环就能搞定,非常简洁:
#include "stdio.h" int main() { long sum=0, fac=-1; for(int i=1;i<=10;i++) { fac *= -i; sum += fac; } printf("1!-2!+3!-4!+5!-6!+7!-8!+9!-10! = %ld\n", sum); return 0; }
2. 基本计算器
给你一个字符串表达式 s
,请你实现一个基本计算器来计算并返回它的值。
示例 1:
输入:s = "1 + 1"
输出:2
示例 2:
输入:s = " 2-1 + 2 "
输出:3
示例 3:
输入:s = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
输出:23
提示:
1 <= s.length <= 3 * 10^5
s 由数字、'+'、'-'、'('、')'、和 ' ' 组成
s 表示一个有效的表达式
代码:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; class Solution { public: int calculate(string s) { stack<int> myStack; stack<char> myOperator; int i; for (i = 0; i < s.length(); i++) { while (i < s.length() && s[i] == ' ') i++; if (i == s.length()) break; if (s[i] == '+' || s[i] == '-' || s[i] == '(') myOperator.push(s[i]); else if (s[i] == ')') { while (myOperator.top() != '(') { int element1 = myStack.top(); myStack.pop(); int element2 = myStack.top(); myStack.pop(); char op = myOperator.top(); myOperator.pop(); if (op == '+') myStack.push(element1 + element2); else if (op == '-') myStack.push(element2 - element1); } if (!myOperator.empty()) myOperator.pop(); while (!myOperator.empty() && (myOperator.top() != '(')) { int element1 = myStack.top(); myStack.pop(); int element2 = myStack.top(); myStack.pop(); char op = myOperator.top(); myOperator.pop(); if (op == '+') myStack.push(element1 + element2); else if (op == '-') myStack.push(element2 - element1); } } else { long long int number = 0; int j = i; while (j < s.length() && (s[j] - '0' <= 9) && (s[j] - '0' >= 0)) { number = number * 10 + (s[j] - '0'); j++; } i = j - 1; myStack.push(number); while (!myOperator.empty() && (myOperator.top() != '(')) { int element1 = myStack.top(); myStack.pop(); int element2 = myStack.top(); myStack.pop(); char op = myOperator.top(); myOperator.pop(); if (op == '+') myStack.push(element1 + element2); else if (op == '-') myStack.push(element2 - element1); } } } return myStack.top(); } }; int main() { Solution sol; string s = "1 + 1"; cout << sol.calculate(s) << endl; s = "2-1 + 2"; cout << sol.calculate(s) << endl; s = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"; cout << sol.calculate(s) << endl; return 0; }
输出:
2
3
23
3. N皇后 II
n 皇后问题 研究的是如何将 n
个皇后放置在 n×n
的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能相互攻击。
给你一个整数 n
,返回 n 皇后问题 不同的解决方案的数量。
示例 1:
输入:n = 4
输出:2
解释:如上图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法。
示例 2:
输入:n = 1
输出:1
提示:
1 <= n <= 9
- 皇后彼此不能相互攻击,也就是说:任何两个皇后都不能处于同一条横行、纵行或斜线上。
代码:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; class Solution { public: int totalNQueens(int n) { vector<int> stack(n); return dfs(n, 0, stack); } private: int dfs(int n, int row, vector<int> &stack) { int count = 0; if (row == n) { return count + 1; } else { for (int i = 0; i < n; i++) { if (row == 0 || !conflict(stack, row, i)) { stack[row] = i; count += dfs(n, row + 1, stack); } } return count; } } bool conflict(vector<int> &stack, int row, int col) { for (int i = 0; i < row; i++) { if (col == stack[i] || abs(row - i) == abs(col - stack[i])) { return true; } } return false; } }; int main() { Solution sol; cout << sol.totalNQueens(4) << endl; cout << sol.totalNQueens(1) << endl; return 0; }
输出:
2
1
附录
贪心算法
又称贪婪算法, greedy algorithm
是指,在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说,不从整体最优上加以考虑,算法得到的是在某种意义上的局部最优解。贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解,关键是贪心策略的选择。
一般步骤
①建立数学模型来描述问题 。
②把求解的问题分成若干个子问题 。
③对每个子问题求解,得到子问题的局部最优解 。
④把子问题的解局部最优解合成原来解问题的一个解 。
贪心算法是一种对某些求最优解问题的更简单、更迅速的设计技术。贪心算法的特点是一步一步地进行,常以当前情况为基础根据某个优化测度作最优选择,而不考虑各种可能的整体情况,省去了为找最优解要穷尽所有可能而必须耗费的大量时间。贪心算法采用自顶向下,以迭代的方法做出相继的贪心选择,每做一次贪心选择,就将所求问题简化为一个规模更小的子问题,通过每一步贪心选择,可得到问题的一个最优解。虽然每一步上都要保证能获得局部最优解,但由此产生的全局解有时不一定是最优的,所以贪心算法不要回溯 。
使用条件
利用贪心法求解的问题应具备如下2个特征:
1、贪心选择性质
一个问题的整体最优解可通过一系列局部的最优解的选择达到,并且每次的选择可以依赖以前作出的选择,但不依赖于后面要作出的选择。这就是贪心选择性质。对于一个具体问题,要确定它是否具有贪心选择性质,必须证明每一步所作的贪心选择最终导致问题的整体最优解。
2、最优子结构性质
当一个问题的最优解包含其子问题的最优解时,称此问题具有最优子结构性质。问题的最优子结构性质是该问题可用贪心法求解的关键所在。在实际应用中,至于什么问题具有什么样的贪心选择性质是不确定的,需要具体问题具体分析。
存在问题
贪心算法也存在如下问题:
1、不能保证解是最佳的。因为贪心算法总是从局部出发,并没从整体考虑 ;
2、贪心算法一般用来解决求最大或最小解 ;
3、贪心算法只能确定某些问题的可行性范围 。
应用实例
例如,平时购物找零钱时,为使找回的零钱的硬币数最少,不要求找零钱的所有方案,而是从最大面值的币种开始,按递减的顺序考虑各面额,先尽量用大面值的面额,当不足大面值时才去考虑下一个较小面值,这就是贪心算法。
有很多经典的应用,比如霍夫曼编码,普利姆和克鲁斯卡尔最小生成树算法,还有迪杰斯特拉单源最短路径算法,都是使用了这种思维。
(附录部分摘自百度百科)