DFSID:埃及分数
题目描述Description
在古埃及,人们使用单位分数的和(形如1/a的, a是自然数)表示一切有理数。 如:2/3=1/2+1/6,但不允许2/3=1/3+1/3,因为加数中有相同的。 对于一个分数a/b,表示方法有很多种,但是哪种最好呢? 首先,加数少的比加数多的好,其次,加数个数相同的,最小的分数越大越 好。 如: 19/45=1/3 + 1/12 + 1/180 19/45=1/3 + 1/15 + 1/45 19/45=1/3 + 1/18 + 1/30, 19/45=1/4 + 1/6 + 1/180 19/45=1/5 + 1/6 + 1/18. 最好的是最后一种,因为1/18比1/180,1/45,1/30,1/180都大。 给出a,b(0<a<b<1000),编程计算最好的表达方式。
输入描述 Input Description
a b
输出描述 Output Description
若干个数,自小到大排列,依次是单位分数的分母。
样例输入 Sample Input
19 45
样例输出Sample Output
5 6 18
思路:
对于此种题,枚举没有限制,不能用广搜,考虑使用迭代加深搜。
迭代加深搜:迭代加深搜索,实质上就是限定下界的深度优先搜索。即首先允许深度优先搜索K层搜索树,
若没有发现可行解,再将K+1后重复以上步骤搜索,直到搜索到可行解。
对于这道题,依次搜索第一层,第二层,第三层,....,第k层
判断上下界:上界: (x*b) div a
下界: b div a
下界理由:搜索的分数一定小于等于当前的分数
上界理由:如果接下来所有的分数都相等,那么(x*b) div a
如果第k层得到解,停止搜索,输出,否侧继续搜索
判断当前的解优于暂存的解,那么if (temp[0]=init[0])and(init[init[0]]>temp[temp[0]] swap(temp,init);
if init[0]>temp[0] swap(init,temp);
code:
var i:longint;
j,k:longint;
m,init:array[0..1000]of longint;
a,b:longint;
function min(x,y:longint):longint;
begin if x>y
then exit(y)
else exit(x);
end;
function max(x,y:longint):longint;
begin if x>y
then exit(x)
else exit(y);
end;
function gcd(x,y:longint):longint;
begin if y=0
then exit(x)
else exit(gcd(y,x mod y));
end;
function can(x:longint):boolean;
var i:longint;
aa,bb,temp:longint;
procedure dfs(deep,a,b:longint);
var i:longint;
aa,bb:longint;
j,k:longint;
begin if (deep>x)and(a=0)
then begin if (m[0]=init[0])and(init[init[0]]<m[m[0]])
then begin for i:=0 to init[0] do
m[i]:=init[i];
end;
if (m[0]>init[0])
then begin for i:=0 to init[0] do
m[i]:=init[i];
end;
end;
if (deep>x)
then exit;
if a<=0
then exit;
j:=max(b div a,init[deep-1]+1);
k:=((x-deep+1)*b) div a+1;
for i:=j to k do
begin inc(init[0]);
init[init[0]]:=i;
temp:=gcd(b,i);
bb:=max(b,i) div temp *min(b,i);
aa:=a*(i div temp)-(b div temp);
dfs(deep+1,aa,bb);
dec(init[0]);
end
end;
begin if x=1
then begin i:=1;
while (a/b<1/i) do inc(i);
if a/b=1/i
then begin m[0]:=1;
m[1]:=i;
exit(true);
end
else begin exit(false);
end;
end;
m[0]:=maxlongint;
fillchar(init,sizeof(Init),0);
if x<>1
then begin j:=(b div a);
k:=(x*b) div a+1;
for i:=j to k do
begin init[0]:=1;
init[1]:=i;
temp:=gcd(b,i);
bb:=max(b,i) div temp *min(b,i);
aa:=a*(i div temp)-(b div temp);
dfs(2,aa,bb);
dec(init[0]);
end;
if m[0]=maxlongint
then exit(false)
else exit(true);
end;
end;
begin
readln(a,b);
i:=3;
while not can(i) do
inc(i);
for i:=1 to m[0] do
write(m[i],' ');
end.