PAT 乙级练习 1005 继续(3n+1)猜想
PAT 乙级练习 题解合集
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 (<100),第 2 行给出 K 个互不相同的待验证的正整数 n (1<n≤100)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
最原始,最暴力的思路应该是:用一个数组接收所有数据,直接遍历该数组,对每一个数都进行一次Callatz
,直到这个数变成1
为止,在变成1
的途中遇到的所有数,如果数组中有的话(和后面方法的区别在于这里),就将其标记为覆盖。最后输出所有没被覆盖的数。
事实上所有的数只存在已被覆盖和还没被覆盖两种状态,于是想到可以用散列来做,用足够大的isCovered
数组来记录所有数的状态,isCovered[i] == 1
表示i
已被覆盖。将其所有元素初始化为0
。
这样,在进行Callatz
覆盖的过程中,不用关心那些途中出现的数是否在数组中,直接标记即可。
步骤:
- 先用数组
nums
接收n
个数,并将其从大到小排序; - 遍历数组,对每一个数都进行一次
callatz
(递归和迭代均可); - 遍历数组,输出所有没被覆盖的数。
代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX 110
// isCovered[i] == 1 表示 i 已被覆盖
int isCovered[MAX] = {0};
// qsort 排序函数
int cmp(const void *a, const void *b) {
return *(int*)a < *(int*)b;
}
// 递归地进行覆盖
void callatz(int num) {
if (num == 1) // 递归边界
return;
if (num % 2)
num = num * 3 + 1;
num /= 2;
if (num < MAX)
isCovered[num] = 1;
callatz(num);
}
int main() {
int n, i;
scanf("%d", &n);
int nums[n];
for (i = 0; i < n; ++i)
scanf("%d", &nums[i]);
qsort(nums, n, sizeof(int), cmp);
for (i = 0; i < n; ++i)
if (!isCovered[nums[i]])
callatz(nums[i]);
int flag = 0;
for (i = 0; i < n; ++i) {
if (!isCovered[nums[i]]) {
if (flag)
putchar(' ');
flag = 1;
printf("%d", nums[i]);
}
}
return 0;
}