11076 浮点数的分数表达(优先做)

11076 浮点数的分数表达(优先做)

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题型: 编程题   语言: G++;GCC;VC

 

Description

在计算机中,用float或double来存储小数有时不能得到精确值,若要精确表达一个浮点数的计算结果,
最好用分数来表示小数,有限小数或无限循环小数都可以转化为分数,无限循环小数的循环节用括号标记出来。如:
0.9 = 9/10
0.(3) = 0.3(3) = 0.3(33) = 1/3

当然一个小数可以用好几种分数形式来表示,我们只感兴趣最简的分数形式(即分母最小),如:
0.3(33) = 1/3 = 3/9

因为任何一个数都可以转化为一个整数和一个纯小数之和,整数部分较为简单无需做额外处理,只要将纯小数部分转
化为分数形式,整数部分的分数部分就很简单了。

现在给定一个正的纯小数(这个纯小数为有限小数或无限循环小数),请你以最简分数形式来返回这个纯小数。




输入格式

给定一个纯小数,若是无限循环小数,用括号标记循环节,输入小数表达不超过100个字符。

说明:这里如果觉得高精度数有难度,先考虑用64位整数来求解吧。测试数据没有太长,位数不超过64位整数表示范围。
即,你用64位整数做,可通过此题。



输出格式

输出:化为最简分数形式,分子在前,分母在后,中间空格连接。



 

输入样例

0.3(33)



 

输出样例

1 3



 

提示

此题涉及如下几个问题:


一、字符串输入的问题

此题采用字符串接收输入,大家在接受数据的时候,不要用(c=getchar())!='
'诸如此类一个字符一个字符接受,然后
判断是否是回车符号来结束输入,这样的方式在你本机运行不会有问题,但OJ系统中会有错误,无法输出结果,因为OJ的
测试平台行末并非'
'字符。这里接受数据用scanf的%s,或cin等,会自动判别结束字符的,你就不要在你程序里专门去
判别或吸收回车字符。
char a[105];
scanf("%s",a); 或cin >> a;


二、高精度或64位整数表示的问题

此题题目规定:输入小数表达不超过100个字符。
如此长的数,本意要大家用高精度数的运算来求解.
但后台测试数据也没有做如此之长(或者说我把最长的几组测试数据都屏蔽了),
放松一些吧,用64位整数也是允许通过此题的!

实现上,所有分子分母的变量,以及求最大公约数,都须用64位整数。
编译环境不同,对64位整数的定义和输入输出略有不同:
1) gnu gcc/g++ 中long long类型,或unsigned long long,
输入输出用cin和cout直接输出。
long long a;
cin >> a;
cout << a;

也可以使用:(注意一下,本OJ系统的gcc/g++不支持64位整数以"%I64d"形式输出,
但标准gnu gcc是支持如下的,在codeblocks上可以无误运行)
long long a;
scanf("%I64d",&a);
printf("%I64d",a);

2) vc中用__int64类型,或unsigned __int64
__int64 a;
scanf("%I64d",&a);
printf("%I64d",a);
vc下,64整数不要用cin和cout来输入输出,据说vc下64位整数兼容不好,会出错!大家可测试一下如下程序
在vc下是否会出错?
__int64 a;
cin >> a;
cout << a;


三、本题的解题思路

考虑输入的是纯小数,先暂时不考虑分子和分母有公因子的情况。
(1) 假设有限小数:X = 0.a1a2…an,式中的a1,a2,…,an都是0~9的数字。
        X = 0.a1a2…an = a1a2…an/10^n

(2) 假设无限循环小数:X = 0.a1a2…an(b1b2…bm),式中的a1,a2,…,an, b1,b2,…,bm都是0~9的数字,括号为循环节。
第一步,先将X化为只有循环部分的纯小数。
        X = 0.a1a2…an(b1b2…bm)
        (10^n)*X = a1a2…an + 0.(b1b2…bm)
        X = (a1a2…an + 0.(b1b2…bm)) / (10^n)
上式中,a1a2…an是整数部分,容易解决。重点考虑小数部分0.(b1b2…bm)如何化为分数形式,再加上整数部分即可。
第二步,考虑Y = 0.(b1b2…bm),将Y化为分数,
        (10^m)*Y = b1b2…bm + 0.(b1b2…bm)
        ((10^m)-1)*Y = b1b2…bm
        Y = b1b2…bm / ((10^m)-1)
将第二步的Y带入第一步的X,可得:
        X = (a1a2…an+Y)/(10^n) = ((a1a2…an)*((10^m)-1) + (b1b2…bm)) / (((10^m)-1)*(10^n))

此时,可以将任何一个有限小数或无限循环小数,化为分数表示,分数的分子和分母如上分析的公式。但此时
的分子分母未必是最简化的,对分子分母再进行约分,删去公共的因子,A/B = (A/GCD(A,B))/(B/GCD(A,B)),
化为简单形式。 这里,GCD(A,B)表示A和B的最大公约数。


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题目给的例子0.3(33)按照如上公式分析看看是否是1/3。

这里设输入的数为X。
X = 0.3(33)
10X = 3.(33)
X = 3/10 + 0.(33)/10     //这一步目的化成只有循环节的小数,比如:0.(33),而把原数循环节前面的数都变
                         //为有限小数的部分(因为有限小数更容易处理),现在需要重点考虑只有循环节部
                         //分的纯小数怎么转化为分数即可。

另:Y = 0.(33)
(10^2)Y = 33 + Y
(10^2 - 1)Y = 33
Y = 33/99     //将这个Y代入上式求解X的分数表达

则初始数据:X = 3/10 + (1/10)*Y
X = 3/10 + (1/10)*(33/99)
X = 330/990

将分子分母约去最大公约数得:X = 1/3

我的代码实现

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<math.h>
 3 #include<string.h>
 4 char num[105];
 5 
 6 long long GCD(long long m,long long n)  
 7 {  
 8     if (m < n)  
 9     {  
10         long long tmp = m;  
11         m = n;  
12         n = tmp;  
13     }  
14     if (n == 0)  
15         return m;  
16     else  
17         return GCD(n,m % n);  
18 } 
19 
20 
21 
22 long long getA(long long n,long long m){
23     int i;
24     long long b=0;
25     for(i=2;i<n+2;i++){
26         b=b*10+(int)(num[i]-48);
27     }
28     return b;
29 } 
30 
31 long long getB(long long n,long long m){
32     int i;
33     long long b=0;
34     for(i=2;i<m+2;i++){
35         b=b*10+(int)(num[n+i+1]-48);
36     }
37     return b;
38 } 
39 
40 
41 int main(){
42     int i;
43     long long n=0;
44     long long m=0;
45     long long top=1,bottom=1;
46     long long res;
47     scanf("%s",num);
48     
49     if(num[2]=='('){
50         m=strlen(num)-4;
51         top=getB(n,m);
52     }
53     else if(num[strlen(num)-1]==')'){
54         for(i=2;i<strlen(num);i++){
55             if(n==0&&num[i]=='(')n=i-2;
56             if(num[i]==')')m=i-n-3;
57         }
58         top=getA(n,m)*(pow(10,m)-1)+getB(n,m);
59     }
60     else{
61         n=strlen(num)-2;
62         top=getA(n,m);
63     }
64     
65     bottom=pow(10,n);
66     if(m!=0)
67     bottom*=(pow(10,m)-1);
68     res=GCD(top,bottom);
69     
70     printf("%I64d %I64d",top/res,bottom/res);
71     return 0;
72 } 
原文地址:https://www.cnblogs.com/double891/p/7855943.html