练习使用Java的BigInteger解决矩阵翻硬币问题
2015-03-01 20:08
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题目是蓝桥杯的某届真题,叫做矩阵翻硬币
问题描述
小明先把硬币摆成了一个 n 行 m 列的矩阵。
随后,小明对每一个硬币分别进行一次 Q 操作。
对第x行第y列的硬币进行 Q 操作的定义:将所有第 i*x 行,第 j*y 列的硬币进行翻转。
其中i和j为任意使操作可行的正整数,行号和列号都是从1开始。
当小明对所有硬币都进行了一次 Q 操作后,他发现了一个奇迹——所有硬币均为正面朝上。
小明想知道最开始有多少枚硬币是反面朝上的。于是,他向他的好朋友小M寻求帮助。
聪明的小M告诉小明,只需要对所有硬币再进行一次Q操作,即可恢复到最开始的状态。然而小明很懒,不愿意照做。于是小明希望你给出他更好的方法。帮他计算出答案。
输入格式
输入数据包含一行,两个正整数 n m,含义见题目描述。
输出格式
输出一个正整数,表示最开始有多少枚硬币是反面朝上的。
样例输入
2 3
样例输出
1
数据规模和约定
对于10%的数据,n、m <= 10^3;
对于20%的数据,n、m <= 10^7;
对于40%的数据,n、m <= 10^15;
对于10%的数据,n、m <= 10^1000(10的1000次方)。
这个题按照题目中描述的模拟的话C++可以过10%的数据,更大的数据不可能用模拟。那肯定要找规律,小数据模拟了一些数据就可以发现结果的规律就是result=sqrt(n)*sqrt(m)。
那么下面的问题就是求大数的平方根了,高精度要自己写的话这里试试用Java的BigInteger。
求平方根的思路是逐位地向后求,先根据被开方数的长度确定开平方结果的长度(如len_sqrt_m=(len_m+1)/2)。比如结果长度为6那就从mtmp=100000开始逐位的精确。
BigInteger的构造函数可以直接以字符串为参数构造大数,他的toString()方法用以转成字符串。该类没有实现运算符重载,四则运算分别用.add(),.substract(),.multiply(),.divide()。
关系运算符也没有重载,BigInteger的compareTo()的用法是判断一个大数与另一大数的大小,小于返回-1,等于返回0,大于返回1。
java代码:
问题描述
小明先把硬币摆成了一个 n 行 m 列的矩阵。
随后,小明对每一个硬币分别进行一次 Q 操作。
对第x行第y列的硬币进行 Q 操作的定义:将所有第 i*x 行,第 j*y 列的硬币进行翻转。
其中i和j为任意使操作可行的正整数,行号和列号都是从1开始。
当小明对所有硬币都进行了一次 Q 操作后,他发现了一个奇迹——所有硬币均为正面朝上。
小明想知道最开始有多少枚硬币是反面朝上的。于是,他向他的好朋友小M寻求帮助。
聪明的小M告诉小明,只需要对所有硬币再进行一次Q操作,即可恢复到最开始的状态。然而小明很懒,不愿意照做。于是小明希望你给出他更好的方法。帮他计算出答案。
输入格式
输入数据包含一行,两个正整数 n m,含义见题目描述。
输出格式
输出一个正整数,表示最开始有多少枚硬币是反面朝上的。
样例输入
2 3
样例输出
1
数据规模和约定
对于10%的数据,n、m <= 10^3;
对于20%的数据,n、m <= 10^7;
对于40%的数据,n、m <= 10^15;
对于10%的数据,n、m <= 10^1000(10的1000次方)。
这个题按照题目中描述的模拟的话C++可以过10%的数据,更大的数据不可能用模拟。那肯定要找规律,小数据模拟了一些数据就可以发现结果的规律就是result=sqrt(n)*sqrt(m)。
那么下面的问题就是求大数的平方根了,高精度要自己写的话这里试试用Java的BigInteger。
求平方根的思路是逐位地向后求,先根据被开方数的长度确定开平方结果的长度(如len_sqrt_m=(len_m+1)/2)。比如结果长度为6那就从mtmp=100000开始逐位的精确。
BigInteger的构造函数可以直接以字符串为参数构造大数,他的toString()方法用以转成字符串。该类没有实现运算符重载,四则运算分别用.add(),.substract(),.multiply(),.divide()。
关系运算符也没有重载,BigInteger的compareTo()的用法是判断一个大数与另一大数的大小,小于返回-1,等于返回0,大于返回1。
java代码:
<span style="font-size:14px;color:#000000;">import java.*; import java.math.*; import java.io.*; import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner input=new Scanner(System.in); String m,n; m=input.next(); n=input.next(); BigInteger mm=new BigInteger(m); BigInteger nn=new BigInteger(n); int lensqrtm=(m.length()+1)/2; int lensqrtn=(n.length()+1)/2; BigInteger mtmp=new BigInteger("1"); BigInteger ntmp=new BigInteger("1"); BigInteger ten=new BigInteger("10"); for(int i=1;i<lensqrtm;i++) { mtmp=mtmp.multiply(ten); } for(int i=1;i<lensqrtn;i++) { ntmp=ntmp.multiply(ten); } BigInteger seedm=new BigInteger(mtmp.toString()); BigInteger seedn=new BigInteger(ntmp.toString()); while(seedm.toString()!="0") { if(mtmp.add(seedm).multiply(mtmp.add(seedm)).compareTo(mm)==-1||mtmp.add(seedm).multiply(mtmp.add(seedm)).compareTo(mm)==0) { mtmp=mtmp.add(seedm); }else { seedm=seedm.divide(ten); } } while(seedn.toString()!="0") { if(ntmp.add(seedn).multiply(ntmp.add(seedn)).compareTo(nn)==-1||ntmp.add(seedn).multiply(ntmp.add(seedn)).compareTo(nn)==0) { ntmp=ntmp.add(seedn); }else { seedn=seedn.divide(ten); } } BigInteger result=new BigInteger(mtmp.multiply(ntmp).toString()); System.out.println(result.toString()); // TODO, add your application code //System.out.println("Hello World!"); } } </span>
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