输出函数f(a,b)=2×a2+b2的最小的100个函数值及相应的两个参数的值

简介: 输出函数f(a,b)=2×a2+b2的最小的100个函数值及相应的两个参数的值

最近朋友问了我一道题,看了网上各种思路后,决定用栈来实现它

题目:

设计程序按从大到小的次序依次输出函数f(a,b)=2×a2+b2的最小的100个函数值及相应的两个参数的值,其中a和b均为自然数。

要求:

(1)作为函数值的存储结构应尽可能节省空间。

(2)所设计算法及整个程序的时间复杂度应尽可能小。

思路:

遍历每一个数result,找到符合2*a^2+b^2==result的a和b,下面代码中在0~50中找a和b,本题中可以缩小搜索范围,如果没找到,resul就加1,开始找下一轮。因为题目要求是从大到小的次序输出,而我们的result是从小到大开始遍历的,所以用到了栈,后进后出,这样就可以从大到小输出了。当然,你也可以定义数组来存储,倒序输出即可。

网上的另外一种方法是通过判断f(a+1,b)和f(a,b+1)谁更大来决定下一步是a++还是b++,但这样的方法会忽略一些值,与真实结果不符。

代码:


1. #include<iostream>
2. #include<stdio.h>
3. #include<stack>
4. using namespace std;
5. 
6. typedef struct data
7. {
8.  int a;
9.  int b;
10. }data;
11. 
12. int f(int a, int b) 
13. { 
14.   return 2*a*a+b*b; 
15. 
16. } 
17. 
18. int main() 
19. {
20.   data my; // 定义1个data空间,用于存储数据
21.   stack<data> loc;
22.   int a,b; 
23.   int count=0;//已得到的结果数` 
24.   int result=0;//目的结果 
25.   int flag=0;//判断a b是否可得出结果的标识 
26.   for (a=0; a<50;a++)//50控制循环数,可调,只要能得到100个结果,越小越好 
27.   { 
28.     for (b=0; b<50;b++) 
29.     { 
30.       int tmp=f(a,b);   
31.       if (tmp==result)//符合要求,输出,跳出,计算下一个 
32.       { 
33.         my.a = a; 
34.         my.b = b;
35.         loc.push(my);
36.         result++;//目的结果自增 
37.         flag=1; 
38.         count++;//计数器自增 
39.         break; 
40.       }
41.       if (tmp>result) 
42.         break; 
43.     }
44. 
45.     if (flag==1) 
46.     { 
47.       flag=0;   
48.       a=-1; 
49.       continue; 
50.     } 
51. 
52.     if (count==100) 
53.       break; 
54. 
55.     if (a==49)//a=49时还未得出结果,目的结果自增,从新计算下一个 
56.     {
57. 
58.       result++; 
59.       a=-1; 
60.       continue; 
61.     }   
62.   } 
63. 
64.   while(!loc.empty())
65.   {
66.     cout<<loc.top().a<<" "<<loc.top().b<<" "<<f(loc.top().a,loc.top().b)<<endl;
67.     loc.pop();
68.   }
69. 
70. 
71.   return 0; 
72. 
73. }

结果

 

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