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USACO 2.1.2 Ordered Fractions

2011年9月14日 18:25

USACO - Freddy - Freddy の ブログ

 

Ordered Fractions

Consider the set of all reduced fractions between 0 and 1 inclusive with denominators less than or equal to N.

Here is the set when N = 5:

0/1 1/5 1/4 1/3 2/5 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 1/1 

Write a program that, given an integer N between 1 and 160 inclusive, prints the fractions in order of increasing magnitude.

PROGRAM NAME: frac1

INPUT FORMAT

One line with a single integer N.

 

输入一个自然数N,对于一个最简分数a/b(分子和分母互质的分数),满足1<=b<=N,0<=a/b<=1,请找出所有满足条件的分数。

这有一个例子,当N=5时,所有解为:

0/1 1/5 1/4 1/3 2/5 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 1/1

给定一个自然数N,1<=n<=160,请编程按分数值递增的顺序输出所有解。

注:①0和任意自然数的最大公约数就是那个自然数②互质指最大公约数等于1的两个自然数。

 

 

SAMPLE INPUT (file frac1.in)

5 

OUTPUT FORMAT

One fraction per line, sorted in order of magnitude.

SAMPLE OUTPUT (file frac1.out)

0/1 1/5 1/4 1/3 2/5 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 1/1 

 

本題相對而言還是USACO中的一道比較簡單的題目,但竟然放在了第二章...

本題唯一不好弄的地方就是判斷和排序,我的判斷函數列了很多種情況。

 

然後就是排序,無論我怎麼調試,用qosrt對結構體或類中的double型變量排序的結果很悲劇,不知道它是按什麽順序排的,於是我就放棄了快排函數,改用自己寫的靜態鏈表排序。

我寫的靜態鏈表排序:http://zhuyifan2007.5gbfree.com/cpp/lb.html

提交給USACO官網后竟然一次AC!

 

我的測評結果:
USER: YeeFan Zhu [zyfwork1]
TASK: frac1
LANG: C++

Compiling...
Compile: OK

Executing...
   Test 1: TEST OK [0.000 secs, 4272 KB]
   Test 2: TEST OK [0.000 secs, 4272 KB]
   Test 3: TEST OK [0.000 secs, 4272 KB]
   Test 4: TEST OK [0.000 secs, 4272 KB]
   Test 5: TEST OK [0.000 secs, 4272 KB]
   Test 6: TEST OK [0.000 secs, 4272 KB]
   Test 7: TEST OK [0.000 secs, 4272 KB]
   Test 8: TEST OK [0.027 secs, 4272 KB]
   Test 9: TEST OK [0.081 secs, 4272 KB]
   Test 10: TEST OK [0.135 secs, 4272 KB]
   Test 11: TEST OK [0.459 secs, 4272 KB]

All tests OK.

YOUR PROGRAM ('frac1') WORKED FIRST TIME! That's fantastic -- and a rare thing.

Please accept these special automated congratulations.

Here are the test data inputs:

------- test 1 ----
1
------- test 2 ----
2
------- test 3 ----
4
------- test 4 ----
7
------- test 5 ----
10
------- test 6 ----
15
------- test 7 ----
24
------- test 8 ----
50
------- test 9 ----
75
------- test 10 ----
100
------- test 11 ----
160

Keep up the good work!
Thanks for your submission!

 

 

程序的效率還是不錯的。

 

貼上代碼:

/*
PROB: frac1
ID: zyfwork1
LANG: C++
*/

#include <fstream>
using namespace std;
ifstream fin("frac1.in");
ofstream fout("frac1.out");

int top=0;

struct Fractions
{
	double key;
	double fenzi;
	double fenmu;	
	int sen;//後繼
        int next;//前驅
}N[40000];

void Insert(double key,double fenzi,double fenmu)
{
    int point=0;
    while (key>N[point].key)
    {
        point=N[point].next;
    }
    //Create a new node
    N[top].key=key;
	N[top].fenzi=fenzi;
	N[top].fenmu=fenmu;
	
    N[top].next=point;
    N[top].sen=N[point].sen;
    
    N[point].sen=top;//後繼的前驅等于自己
    N[N[top].sen].next=top;//前驅的後繼等于自己
    
    top++;
}

bool isHZ(int ma,int mi)
{
	if (ma==1 && mi==0) return true;
	if (ma==1 && mi==1) return true;
	if(mi>ma) return false;
	if (ma==1) return false;
	if (mi==0) return false;
	for (int i=2;i<=mi;i++)
	{
		if (ma%i==0 && mi%i==0) return false;
	}
	return true;
}

void print()
{
    int point=N[0].next; 
    while(N[point].next!=-1)
    {
	fout<<N[point].fenzi<<"/"<<N[point].fenmu<<endl;
        point=N[point].next;
    }
}

int main()
{
    N[0].key=-1;N[0].next=1;N[0].sen=-1;
    N[1].key=65525;N[1].next=-1;N[0].sen=0;
    top=2;
	int num;
	fin>>num;
	
	for (int i=1;i<=num;i++)
	{
		for (int j=0;j<=i;j++)
		{
			if (isHZ(i,j))
			{
				double di=i;
				double dj=j;
				Insert(dj/di,dj,di);
			}
		}
	}
	print();	
	return 0;
}

Tags: c++ usaco 算法 鏈表
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高精度加法 完全的函數封裝!

2011年9月14日 02:37

高精度計算是NOIP中常考常用的算法之一,某天我閑的DT,寫了個代碼極其冗長的高精度加法函數,方便大家直接調用。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

char result[100];

void Highj(char a[],char b[])
{
    int x[100],y[100];
    int i,l,la,lb;
    char temp[100];
    for (i=0;i<99;i++){x[i]=0;y[i]=0;} //初始化
    la=strlen(a);
    lb=strlen(b);
    
    //把char型數組 按正倒序  變成整型數組
    if (la<=lb)
    {
        for (i=la-1;i>=0;i--)
            y[i]=a[la-1-i]-'0';
        for (i=lb-1;i>=0;i--)
            x[i]=b[lb-1-i]-'0';
        l=la;
    }
    else 
    {
        for (i=la-1;i>=0;i--)
            x[i]=a[la-1-i]-'0';
        for (i=lb-1;i>=0;i--)
            y[i]=b[lb-1-i]-'0';    
        l=lb;        
    }
    
    //執行加法運算
    for (i=0;i<l;i++)
    {
        x[i]=x[i]+y[i];
        if (x[i]>=10) 
        {
            x[i]-=10;
            x[i+1]+=1;
        }
    }
    
    //再把整型數組按照倒序轉換成char型數組
    for (i=99;i>=0;i--)
        temp[99-i]=x[i]+'0';
    
    //從不是0的一位開始輸出結果
    for (i=0;i<=99;i++)
    {
        if (temp[i]>'0')
        {
            for(int j=i;j<=99;j++)
                result[j-i]=temp[j];
            return;
        }
    }
    
    //如果沒有一位大於0
    result[0]='0';
    return;
}

int main()
{
    char a[100],b[100];
    cin>>a>>b;
    Highj(a,b);
    cout<<result<<endl;
    return 0;
}

Tags: c++ 函數 算法
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字典樹(Trie Tree)的基本操作

2011年9月14日 02:28

Trie

字典樹的介紹來自维基百科,自由的百科全书
(重定向自字典树

Trie,又称单词查找树键树,是一种形结构,是一种哈希树的变种。典型应用是用于统计和排序大量的字符串(但不仅限于字符串),所以经常被搜索引擎系统用于文本词频统计。它的优点是:最大限度地减少无谓的字符串比较,查询效率比哈希表高。

性质

它有3个基本性质:

  1. 根节点不包含字符,除根节点外每一个节点都只包含一个字符
  2. 根节点到某一节点路径上经过的字符连接起来,为该节点对应的字符串
  3. 每个节点的所有子节点包含的字符都不相同。

图示

这是一个Trie结构的例子: Trie example.svg

在这个Trie结构中,保存了A、to、tea、ted、ten、i、in、inn这8个字符串,仅占用8个字节(不包括指针占用的空间)。

 

 

以下是我自己寫的Trie的代碼:

 

#include <fstream>
/*
NOIP必备资料: Retrieval Tree 字典树
本程序为字典树的基本操作,包含字典树的建立、插入、删除的操作
本程序在GCC下编译通过并能正确工作
欢迎交流:zyfworks@gmail.com
*/

using namespace std;
const int sonnum=26; //子节点个数
const char base='a';

struct Trie
{
    bool isStr; //该处是否插入过一个字符串
    struct Trie *son[sonnum];//子节点
};

Trie *NewTrie() //Create a new node 建立一个新的字典树
{
    Trie *temp=new Trie;
    temp->isStr=false;
    for (int i=0;i<sonnum;i++)
        temp->son[i]=NULL;  //初始化子节点
    return temp;
}

void Insert(Trie *pnt,char *s,int len) //Insert a new word to Trie Tree
{                                      //向字典树插入一个新的字符串
    Trie *temp=pnt;
    for (int i=0;i<len;i++)
    {
        if (temp->son[s[i]-base]==NULL)
            temp->son[s[i]-base]=NewTrie();
        temp=temp->son[s[i]-base];
    }
    temp->isStr=true;
}

bool check(Trie *pnt,char *s,int len)  //测试字典树中是否存在某个字符串
{
    Trie *temp=pnt;
    for (int i=0;i<len;i++)
        if (temp->son[s[i]-base]!=NULL)
            temp=temp->son[s[i]-base];
        else return false;
    return temp->isStr;
}

void DeleteWord(Trie *pnt,char *s,int len)//从字典树中删除某个字符串
{
    Trie *temp=pnt;
    for (int i=0;i<len;i++)
        if (temp->son[s[i]-base]!=NULL)
            temp=temp->son[s[i]-base];
        else return;
    temp->isStr=false;
}

int main()
{
    Trie *Tree;
    Tree=NewTrie();
    ifstream fin("trie.in");
    ofstream fout("trie.out");
    char s[100];
    int m;
    fin>>m;
    for (int i=0;i<m;i++)
    {
        fin>>s;
        Insert(Tree,s,strlen(s));  //插入字符串
    }
    
    
    fin>>m;
    for (int i=0;i<m;i++)
    {
        fin>>s;
        DeleteWord(Tree,s,strlen(s)); //删除字符串
    }
    
    
    fin>>m;
    for (int i=0;i<m;i++)
    {
        fin>>s;
        fout<<check(Tree,s,strlen(s))<<endl;//测试字符串是否存在
    }
    return 0;
}


Tags: c++ 算法
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高精度乘法 完全的函數封裝!

2011年9月14日 02:21

高精度計算是NOIP中常考常用的算法之一,剛才把我們班康運澤同學寫的高精度乘法要了過來,改成了完全的封裝函數,貼了出來。

代碼如下:

#include<fstream>
using namespace std;
ifstream fin("mul.in");
ofstream fout("mul.out");
int e[220]={5};

int gjdcf(char *mul,char *mul2)
{
    int i,j,lq,lw,q[110],w[110],temp;
    lq=strlen(mul);
    for (i=0;i<lq;i++)
    {
        q[lq-1-i]=mul[i]-'0';
    }

    lw=strlen(mul2);
    for (i=0;i<lw;i++)
    {
        w[lw-1-i]=mul2[i]-'0';
    }

    if (lq<lw)
    {
        for (i=0;i<lw;i++)
        {
            temp=q[i];
            q[i]=w[i];
            w[i]=temp;
        }
        temp=lq;
        lq=lw;
        lw=temp;
    }
    for (i=0;i<(lq+lw+1);i++)
    {
        e[i]=0;
    }
    for (i=0;i<lw;i++)
    {
        for (j=0;j<lq;j++)
        {
            if ((e[j+i-1]>=10)&&((j+i-1)>=0))
            {
                e[j+i]=e[j+i]+e[j+i-1]/10;
                e[j+i-1]=e[j+i-1]%10;
            }
            if ((w[i]*q[j])<10)
            {
                e[j+i]=(w[i]*q[j])+e[j+i];
            }
            if ((w[i]*q[j])>=10)
            {
                e[j+i+1]=(w[i]*q[j])/10+e[j+i+1];
                e[j+i]=(w[i]*q[j])%10+e[j+i];
            }
            if ((e[j+i])>=10)
            {
                e[j+i+1]=e[j+i]/10+e[j+i+1];
                e[j+i]=e[j+i]%10;
            }
        }
    }

    return lq+lw;
}

void print(int p)
{
    int i;
    if (e[p-2]==0)
    {
        fout<<0;
    }
    else
    {
        if ((e[p-1]==0)&&(e[p-2]!=0))
        {
            for (i=p-2;i>=0;i--)
            {
                fout<<e[i];
            }
        }
        else
        {
            for (i=p-1;i>=0;i--)
            {
                fout<<e[i];
            }
        }
    }
}

int main()
{
    char aa[101],bb[101];
    fin>>aa>>bb;
    print(gjdcf(aa,bb));
    return 0;
}

Tags: C++ 算法 函數
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動態規劃——石子歸併

2011年9月14日 01:50

 

问题描述

设有N堆沙子排成一排,其编号为1,2,3,…,N(N<=100)。每堆沙子有一定的数量。现要将N堆沙子并成为一堆。归并的过程只能每次将相邻的两堆沙子堆成一堆,这样经过N-1次归并后成为一堆。找出一种合理的归并方法,使总的代价最小。

【输入格式】

    输入由若干行组成,第一行有一个整数,n(1≤n≤100);表示沙子堆数。第2至m+1行是每堆沙子的数量。 

【输出格式】

    一个整数,归并的最小代价。

【输入样例】

输入文件名:shizi.in

7
13
7
8
16
21
4
18

【输出样例】

输出文件名:shizi.out

239

 

令f[i,j]表示归并第i个数到第j数的最小代价,sum[i,j]表示第i个数到第j个数的和,这个可以事先计算出来。sum[i,j]可以在O(1)的时间内算出.

 

 

/*
*f[i,j]表示從第i個到第j個歸併的最小代價
*sum[i,j]表示第i個數到第j個數的總和
*邊界條件:f[i][i]=0
           sum[i][i]=stone[i][i]
*總和遞推公式:sum[i][j]=sum[i][j-1]+stone[j]
*狀態轉移方程:f[i,j]=min{f[i,k]+f[k+1][j]+sum[i][j]}(i<=k<=j-1)
*目標結果:f[1,n]
*/

#include <iostream>
using namespace std;
#define M 101
#define INF 1000000000
int n;         //石子的堆數
int f[M][M];   //f[i,j]表示從第i個到第j個歸併的最小代價
int sum[M][M]; //sum[i,j]表示第i個數到第j個數的總和
int stone[M];  //每堆石子合併的代價
int main()
{
    freopen("shizi.in","r",stdin);
    freopen("shizi.out","w",stdout);
    int i,j,k;
    cin>>n;
    for(i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&stone[i]);

    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        f[i][i]=0;
        sum[i][i]=stone[i];
        for(j=i+1;j<=n;j++)
            sum[i][j]=sum[i][j-1]+stone[j];
    }

    for(int len=2;len<=n;len++)//归并的石子长度
    {
        for(i=1;i<=n-len+1;i++)//i為起點,j為終點
        {
            j=i+len-1;
            f[i][j]=INF;   //合併代價初始為最大值
            for(k=i;k<=j-1;k++)
            {
                if(f[i][j]>f[i][k]+f[k+1][j]+sum[i][j])
                    f[i][j]=f[i][k]+f[k+1][j]+sum[i][j];
            }
        }
    }
    printf("%d\n",f[1][n]);
    return 0;
}

Tags: c++ 動態規劃 算法
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