C++011-C++循环+枚举

简介: C++011-C++循环+枚举

C++011-C++循环+枚举


在线练习:

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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!。

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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:

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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

image.png

解题思路

用枚举思想来验证:


  1. 定范围:36的因数一定是1到36之间的正整数
  2. 列成员 1 2 3 4 …36
  3. 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:

f36517e58e570dc83efd7ccc31ccbe7b_e400bdcf6e7547338cf06ec706787606.png

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

输出

所有的水仙花数,每一个数字占一行。

样例输入

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

c74e47df806e83ad229ad2509fdc6526_1ec2566ff3f749838d7ca466c12b85b3.png


#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:

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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

输出

每行一个符合条件的数字

样例输入

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

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

样例输出


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。

image.png

从低位到高位分别为第0位,第1位,第2位…

七进制:

image.png

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。

image.png

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定范围:

在十进制下定范围,七进制和九进制下是三位数

image.png

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:

b7ae1c7e189adac4a92a2dea8754a2e9_7bfbf44e665841b88ba081f414d0410e.png


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

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在线练习:


http://noi.openjudge.cn/


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。


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