C++011-C++循环+枚举
在线练习:
枚举
在数学和计算机科学理论中,一个集的枚举是列出某些有穷序列集的所有成员的程序,或者是一种特定类型对象的计数。这两种类型经常(但不总是)重叠。枚举是一个被命名的整型常数的集合!。
枚举思想
枚举:列出某些有穷序列集的所有成员,或者对一种特定类型对象的计数
①有限的范围
②所有的成员
③特定的类型
根据枚举的定义:
数图形的时候∶
只在一个大图中数。——有限的范围
要求在各种几何形状数图形——所有的成员
从中统计矩形的数量——特定的类型
有同学可能会问∶所有的成员为什么是各种几何图形,而不是所有的矩形呢?
归根结底就是枚举时宁可多,但不能漏!
如果能确定某个问题的答案在一定的范围内,那么我们就列举这个范围内的所有成员(或者确定能包括答案的特定成员),再通过筛选和判断锁定特定类型,最后得出答案。
定范围
列成员
选类型
算答案
枚举举例
题目描述 统计因数
题目描述
解题思路
用枚举思想来验证:
- 定范围:36的因数一定是1到36之间的正整数
- 列成员 1 2 3 4 …36
- 选类型+算答案 1.2.3.4.6.9.12.18.36,共9个。
#include <iostream> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int s=0; for(int i =1; i<=36; i++ ) { if(36%i==0) { cout<<i<<" "; s++; } } cout<<endl<<s; return 0; }
输出为:
题目描述 质数判定
题目描述
如果一个数n,除了1和他本身,没有其他的因数,这个数就是质数
方法一:枚举所有可能是n的因数的数,统计有多少个因数,如果只有两个,那么这个数是质数,否则不是。
方法二:枚举2到n-1之间的自然数,如果存在n的因数,那么这个数可定不是质数,如果不存在n的因数,那么这个数是质数
那么我们怎么“定范围”?——按照方法一的话,范围就是1到这个数本身。
怎么列成员——列举所有的自然数
怎么选类型——判断是否能整除给定数字
怎么算答案——找到一个整除的,则统计因数增加一次,最后看有多少个因数。如果只有2个,那就是质数,否则是合数。
错误方法一:
#include <iostream> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n=0; cin>>n; int flag = 1;//1表示是质数,0表示不是质数 for(int i =2; i<=n-1; i++ ) { if(n%i==0) { flag = 0; } else{ flag = 1; } } if(flag==1) cout<<"是质数"; else cout<<"不是质数"; return 0; }
优化方法1: 用break实现优化
#include <iostream> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n=0; cin>>n; int flag = 1;//1表示是质数,0表示不是质数 for(int i =2; i<=n-1; i++ ) { if(n%i==0) { flag = 0; break; } } if(flag==1) cout<<"是质数"; else cout<<"不是质数"; return 0; }
质数判定的进一步优化∶平方根优化。其实我们还可以进一步缩小枚举的范围。过去我们枚举的范围是2到n-1,其实并不必要,只要枚举2-sqrt(n)即可。这是因为,如果n能够分解成两个数的乘积,那么其中一个必须≤sqrt(n),另外一个≥sqrt(n);这里,sqrt(n)表示n的平方根。
测试2147483647
优化方法2: sqrt(n)
#include <iostream> #include<cmath> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n=0; cin>>n; int flag = 1;//1表示是质数,0表示不是质数 int t = sqrt(n); for(int i =2; i<=t; i++ ) { if(n%i==0) { flag = 0; break; } } if(flag==1) cout<<"是质数"; else cout<<"不是质数"; return 0; }
题目描述 水仙花数
题目描述
水仙花数是一种自幂数,有如下两个特点:
1.是三位数
2.各个数位上的数字的三次方和等于他本身,六日
153= 111 + 555 + 333
输入
无
输出
所有的水仙花数,每一个数字占一行。
样例输入
无
样例输出
153
…
解题思路
定范围:所有的三位数 100-999
列成员:100-999之间所有的自然数
选类型:符合各个数位上数字的三次方和等于本身的才是特点的类型
算答案:找到特点类型数字马上输出
#include <iostream> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { for(int i =100; i<=999; i++ ) { int a=i/100,b=i/10%10,c=i%10; if(a*a*a+b*b*b+c*c*c==i) cout<<i<<endl; } return 0; }
输出入下:
题目描述 7744问题
题目描述
列出所有满足下列条件的数字
1.是四位数
2.是完全平方数
3.前2位数字相同,后2位数字也相同
输入
无
输出
每行一个符合条件的数字
样例输入
无
样例输出
7744
…
实现方法1
定范围:所有的四位数 1000-9999
列成员:100-9999之间所有的自然数
选类型:
符合完全平方数,即sqrt(i) = (int)sqrt(i);
且前2位数字相同,后两位数字相同
int a = i/1000,b=i/100%10,c=i/10%10,d=i%10;
if(a==b && c==d)
算答案:找到特点类型数字马上输出
#include <iostream> #include<cmath> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { for(int i =1000; i<=9999; i++ ) { if(sqrt(i)==(int)sqrt(i)) { int a=i/1000,b=i/100%10,c=i/10%10,d=i%10; if(a==b&&c==d) cout<<i<<endl; } } return 0; }
优化方法2
【7744问题-浮点数运算有误差,如果想避开浮点数应该如何做?】
列成员
用循环变量直接列举1000~9999的完全平方数;
枚举i*i的值,而不是仅枚举i,我们需要根据此需要确定i的范围
定范围
由10000>9999> =i*i>=1000推知:99> =i>=32 ;
for(int i=32;i<=99;i++){
int t=i*i;
}
选类型
前两位相同,后两位相同
把四个数位上数字分别取出再比较:
int a=t/1000,b=t/100%10,c=t/10%10,d =t%10;. if(a= =b&&c==d)则前两位相同,后两位相同;
算答案:
符合条件的t是答案
#include <iostream> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { for(int i =32; i<=99; i++ ) { int t=i*i; int a=t/1000,b=t/100%10,c=t/10%10,d=t%10; if(a==b&&c==d) cout<<t<<endl; } return 0; }
题目描述 余数相同问题
题目描述
已知三个正整数a,b,c。
现有一个大于1的整数x,将其作为除数分别除a, b,c,得到的余数相同。请问满足上述条件的x的最小值是多少?
数据保证x有解。
输入
一行,三个不大于1000000的正整数a, b,c,两个整数之间用一个空格隔开。
输出
一个整数,即满足条件的x的最小值。
样例输入
300 262 205
样例输出
19
…
定范围:
数据保证有解,只需要求x最小的值。上限不需确定,找到解后,break就可。
保险起见,余数不会大于被除数和除数,范围可以设定位2到三个数字中的任意一个。
列成员:
从小到大列举范围内的整数
for(int i=2;i<=a;i++){
}
选类型:
分别除以a,b,c 得到的余数相同 a%i==b%i&&b%i==c%i
算答案:
找到特点类型数字i马上输出
#include <iostream> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int a,b,c; cin>>a>>b>>c; for(int i=2;i<=a;i++){ if(a%i==b%i && b%i==c%i){ cout<<i; break; } } return 0; }
题目描述 特殊自然数
题目描述
一个十进制自然数,他的七进制和九进制表示都是三位数,且七进制和九进制数码的表示顺序正好相反,编程求此自然数,并输出显示。
输入
无
输出
三行:
第一行是此自然数的十进制表示;
第二行是此自然数的七进制表示;
第三行是此自然数的九进制表示。
样例输入
无
样例输出
略
…
预备知识
十进制与N进制的互相转换:
N进制:位权为N的数制。
从低位到高位分别为第0位,第1位,第2位…
七进制:
把N进制的数字按照 位权 展开,计算得到的数字就是十进制的数字了。
N进制下的数位拆分:
十进制下,M%10=十进制表示下的最末尾。
N进制下,M%N=N进制表示下的最末尾。
定范围:
在十进制下定范围,七进制和九进制下是三位数
取公共部分,这个数在十进制表示下,应属于[81,342]
列成员:
列举从81-342范围内的整数
for(int i=81;i<=342;i++){
}
选类型:
七进制和九进制下数字正好相反,设七进制下ABC,九进制下abc
int A=i/7/7%7,B=i/7%7,C=i%7;
int a=i/9/9%9,b=i/9%9,C=i%9;
如果A==c&&B==b&&C==c,那么i符合题意
算答案:
若符合提议,则输出答案,依次输出i,ABC,abc每个答案占据一行
#include <iostream> //#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { for(int i=81;i<=342;i++){ int A,B,C,a,b,c; A=i/7/7%7,B=i/7%7,C=i%7; a=i/9/9%9,b=i/9%9,c=i%9; if(A==c&&B==b&&C==a){ cout<<i<<endl; cout<<A<<B<<C<<endl; cout<<a<<b<<c<<endl; } } return 0; }
输出为:
总结
枚举思想
枚举的一般解题步骤
运用枚举的思想解决因数统计、质数判断等问题质数判断的平方根优化
break和continue
N进制的定义
作业
在线练习:
总结
本系列为C++学习系列,会介绍C++基础语法,基础算法与数据结构的相关内容。本文为C++循环结构的中的枚举案例,包括相关案例练习。