4. PAT 1005 继续( 3 n + 1 ) 猜想

题目:

卡拉兹(Callatz)猜想已经在1001中给出了描述。在这个题目里,情况稍微有些复杂。

当我们验证卡拉兹猜想的时候,为了避免重复计算,可以记录下递推过程中遇到的每一个数。例如对 n=3 进行验证的时候,我们需要计算 3、5、8、4、2、1,则当我们对 n=5、8、4、2 进行验证的时候,就可以直接判定卡拉兹猜想的真伪,而不需要重复计算,因为这 4 个数已经在验证3的时候遇到过了,我们称 5、8、4、2 是被 3“覆盖”的数。我们称一个数列中的某个数 n 为“关键数”,如果 n 不能被数列中的其他数字所覆盖。

现在给定一系列待验证的数字,我们只需要验证其中的几个关键数,就可以不必再重复验证余下的数字。你的任务就是找出这些关键数字,并按从大到小的顺序输出它们。

输入格式:

每个测试输入包含 1 个测试用例,第 1 行给出一个正整数 K (<),第 2 行给出 K 个互不相同的待验证的正整数 n (1)的值,数字间用空格隔开。

输出格式:

每个测试用例的输出占一行,按从大到小的顺序输出关键数字。数字间用 1 个空格隔开,但一行中最后一个数字后没有空格。

输入样例:

6
3 5 6 7 8 11

输出样例:

7 6

思路:
首先理解卡拉兹猜想,即若当前数是偶数,则砍去它的一半再赋值给它,若当前数是奇数,则砍去(3n + 1)的一半再赋值给它,最终这个数会变成1。
每一个数在变化到1的过程当中,会产生一些数字,我们需要用表记录这些数字。当下一次计算另外一个数字时,从这个表中查找当前数字是否出现过,若出现过,就可以直接判定猜想成立。
例如当n = 3 时,n 从 3 变化到 1 的过程中,产生了 5 , 8 , 4 , 2 , 1。需要注意的是,当前的初始数字,并不能记录在表中。
用变量 K 来记录需要处理的数字个数,
用 input 数组来记录需要处理的数字(使用动态分配,最后需要使用 delete 释放空间),
用 bool 类型的数组 result 来记录各个数字是否出现在中间过程中,
然后依次处理每个数字,将结果存入 result 数组。
题目最后需要从大到小输出结果,可以用 sort 函数,并自定义一个从大到小的 compare 函数,如下代码所示。也可以用集合 set 来处理, 通过 set<int, greater<int>> 即可实现。
bool cmp (int a , int b)
{
  return a > b;
}
sort (a , a + n, cmp);
通过这几行,便可以从大到小排序。

代码:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
cout << "Enter K : ";
int k = 0;
int *input = new int[k];
cin >> k;

for (int i = 0; i < k; ++i) {
cout << "Enter : ";
cin >> input[i];
}

bool result[1000] = {false};

for (int j = 0; j < k; ++j) {
int current_num = input[j];
while (current_num != 1) {
if (current_num % 2 == 0) {
current_num /= 2;
result[current_num] = true;
} else {
current_num = (3 * current_num + 1) / 2;
result[current_num] = true;
}
}

}

set<int, greater<int>> key_num;
for (int i = 0; i < k; ++i) {
if (!result[input[i]]) {
key_num.insert(input[i]);
}
}

for (auto x : key_num) {
cout << x << " ";
}

delete [] input;

return 0;
}


原文地址:https://www.cnblogs.com/Hello-Nolan/p/12099962.html