uoj 66 新年的巧克力棒 数学
#66. 新年的巧克力棒
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http://uoj.ac/problem/66
Description
他手上的巧克力棒是个由 n 个巧克力单元格组成的长度为 n 的长条,现在懒羊羊想把巧克力棒掰开成一个个小单元格。
初始时懒羊羊会把这根巧克力棒丢在草坪上,然后每次懒羊羊会从草坪上拿起一根长度大于 1 的巧克力棒,然后从某两个相邻的单元格的间隙处掰开变成两根巧克力棒,然后把这两根巧克力棒丢在草坪上。懒羊羊初始愉悦值为 0,每次掰开巧克力棒后如果这两根巧克力棒长度相等,那么懒羊羊将提升 1 点愉悦值。
当然,草坪上全是长度为 1 的巧克力棒时懒羊羊就会停止操作。现在懒羊羊想知道,他能获得的愉悦值最多是多少?
Input
一行一个正整数 T。
接下来 T 行,每行一个正整数 n 表示巧克力棒的长度,你需要对每个给出的 n 计算最多能获得的愉悦值。
Output
T 行每行一个整数,表示懒羊羊最多能获得的愉悦值。
Sample Input
5 1 3 4 7 233333333
Sample Output
0 1 3 4 233333319
HINT
题意
题解:
其实这道可以打表+猜的,还是比较简单猜出来(个鬼!
官方题解:
算法一
有20分的数据巧克力棒长度非常小,直接搜索下或者手算就行了。
算法二
对于 n≤1000,我们可以用 DP 解决。 f[i]=max(f[k]+f[i−k]+[k==i−k])。[k=i−k] 表示 k=i−k 时为 1 否则为 0。时间复杂度 O(n2),可以通过前 5 个点获得 50 分。
不靠谱的正解
你需要打个表,然后找规律,就能发现答案是 n−c(n),其中 c(n) 是 n 的二进制表示中 1 的个数。然后就 AC 了!
靠谱的正解
我们用数学归纳法证明上述结论。我们按二进制中 1 的个数归纳。
对于只有一个 1,那么 n=2k,k 是某个正整数,那么显然应该每次折半,递推式是 f[n]=f[n/2]×2+1,解得 f[2k]=2k−1,只损失了1。
现在假设对于 1 的个数比 c(n) 少的都满足这个性质。
我们要证明,对于 1 的个数多于 1 个的时候,我们找到最低位的 1,假设在第 j 位,然后把 n 拆成 2j 和 n−2j,这是最优的。
根据归纳假设,我们只用看怎样能获得更少的 1。我们考虑两个数的加法,可以看作是先分别拆成 2 的整数次幂之和,然后每次找到两个相同的 2k 合并成一个 2k+1。在这个过程中 1 的个数显然是在减少的,所以对于任意 i 均有 c(n)≤c(i)+c(n−i)。而当 i=2j 时可以取到等号,所以这就证明了这个算法的正确性。
代码:
//qscqesze #include <cstdio> #include <cmath> #include <cstring> #include <ctime> #include <iostream> #include <algorithm> #include <set> #include <vector> #include <sstream> #include <queue> #include <typeinfo> #include <fstream> #include <map> #include <stack> typedef long long ll; using namespace std; //freopen("D.in","r",stdin); //freopen("D.out","w",stdout); #define sspeed ios_base::sync_with_stdio(0);cin.tie(0) #define maxn 200001 #define mod 10007 #define eps 1e-9 int Num; char CH[20]; //const int inf=0x7fffffff; //нчоч╢С const int inf=0x3f3f3f3f; /* inline void P(int x) { Num=0;if(!x){putchar('0');puts("");return;} while(x>0)CH[++Num]=x%10,x/=10; while(Num)putchar(CH[Num--]+48); puts(""); } */ inline ll read() { ll x=0,f=1;char ch=getchar(); while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();} while(ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();} return x*f; } inline void P(int x) { Num=0;if(!x){putchar('0');puts("");return;} while(x>0)CH[++Num]=x%10,x/=10; while(Num)putchar(CH[Num--]+48); puts(""); } //************************************************************************************** int main() { //freopen("test.txt","r",stdin); int t=read(); while(t--) { int a=read();h int ans=a; while(a) { a-=a&(-a); ans--; } printf("%d\n",ans); } }
马上就要到羊年了,羊村一片欢腾,懒羊羊则懒洋洋地躺在草坪上吃新年的巧克力棒。
他手上的巧克力棒是个由 n 个巧克力单元格组成的长度为 n 的长条,现在懒羊羊想把巧克力棒掰开成一个个小单元格。
初始时懒羊羊会把这根巧克力棒丢在草坪上,然后每次懒羊羊会从草坪上拿起一根长度大于 1 的巧克力棒,然后从某两个相邻的单元格的间隙处掰开变成两根巧克力棒,然后把这两根巧克力棒丢在草坪上。懒羊羊初始愉悦值为 0,每次掰开巧克力棒后如果这两根巧克力棒长度相等,那么懒羊羊将提升 1 点愉悦值。
当然,草坪上全是长度为 1 的巧克力棒时懒羊羊就会停止操作。现在懒羊羊想知道,他能获得的愉悦值最多是多少?