洛谷P1017 [NOIP2000 提高组] 进制转换

先看题目

题目描述

我们可以用这样的方式来表示一个十进制数: 将每个阿拉伯数字乘以一个以该数字所处位置为指数,以 1010 为底数的幂之和的形式。例如 123123 可表示为 1 \times 10^2+2\times 10^1+3\times 10^01×102+2×101+3×100 这样的形式。

与之相似的,对二进制数来说,也可表示成每个二进制数码乘以一个以该数字所处位置为指数,以 22 为底数的幂之和的形式。

一般说来,任何一个正整数 RR 或一个负整数 -R−R 都可以被选来作为一个数制系统的基数。如果是以 RR 或 -R−R 为基数,则需要用到的数码为 0,1,....R-10,1,....R−1。

例如当 R=7R=7 时,所需用到的数码是 0,1,2,3,4,5,60,1,2,3,4,5,6,这与其是 RR 或 -R−R 无关。如果作为基数的数绝对值超过 1010,则为了表示这些数码,通常使用英文字母来表示那些大于 99 的数码。例如对 1616 进制数来说,用 AA 表示 1010,用 BB 表示 1111,用 CC 表示 1212,以此类推。

在负进制数中是用 -R−R 作为基数,例如 -15−15(十进制)相当于 (110001)_{-2}(110001)−2​ (-2−2进制),并且它可以被表示为 22 的幂级数的和数:

(110001)_{-2}=1\times (-2)^5+1\times (-2)^4+0\times (-2)^3+0\times (-2)^2+0\times (-2)^1 +1\times (-2)^0(110001)−2​=1×(−2)5+1×(−2)4+0×(−2)3+0×(−2)2+0×(−2)1+1×(−2)0

设计一个程序,读入一个十进制数和一个负进制数的基数, 并将此十进制数转换为此负进制下的数。

输入格式

输入的每行有两个输入数据。

第一个是十进制数 nn。 第二个是负进制数的基数 -R−R。

输出格式

输出此负进制数及其基数,若此基数超过 1010,则参照 1616 进制的方式处理。

输入输出样例

输入 #1复制

30000 -2

输出 #1复制

30000=11011010101110000(base-2)

输入 #2复制

-20000 -2

输出 #2复制

-20000=1111011000100000(base-2)

输入 #3复制

28800 -16

输出 #3复制

28800=19180(base-16)

输入 #4复制

-25000 -16

输出 #4复制

-25000=7FB8(base-16)

说明/提示

【数据范围】
对于 100\%100% 的数据,-20 \le R \le -2−20≤R≤−2,|n| \le 37336∣n∣≤37336。

NOIp2000提高组第一题

这道题唯一的难点就是

题目写不清楚

而且题解也没写清楚

对负进制不了解

(于是我百度了回来)

首先,不管对于什么语言,

被除数=商*除数+余数,

这是解决问题的关键

例如在C++里,-15%-2=-1,-15/-2=7,而7*-2+(-1)=-15

但是因为我们是不断取余数倒序为转换结果,所以余数不能出现负数,那怎么办呢?

很简单虽然我一开始看不懂

我们只需要将商+1,余数-除数即可,因为余数(绝对值)一定小于除数,所以这样就可以将余数装换为正数

正确性证明:

(商+1)*除数+(余数-除数)=商*除数+除数+余数-除数=商*除数+余数=被除数

于是就可以愉快的做题啦

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<cstring>
using namespace std;

void zhuan(int n,int r)
{
	if(n==0) return ;
	int m=n%r;//m为余数 

	if(m<0) m-=r,n+=r;//如果余数小于0,转化为正数
	
	//将余数转化为ascll码方便输出,省略了一个数组 
	if(m>=10) m='A'+m-10;
	else m+='0';
	
	zhuan(n/r,r);
	
	printf("%c",m);//注意,因为结果为余数倒序,输出要写在递归后面,不然会顺序输出 
	return ;
}
int main()
{
	//freopen("in.txt","r",stdin);
	int n,r;
	string ans="";
	cin>>n>>r;
	cout<<n<<"=";
	zhuan(n,r);
	printf("(base%d)",r);
	return 0;
}

<think>好的,我需要帮助用户找到P1045问题的C++解决方案。首先,我得回忆一下P1045题目的内容。的题目编号对应不同的题目,P1045应该是关于高精度计算或者大数处理的,可能涉及梅森素数或者类似的问题。 用户提供的引用中有几个代码片段,但看起来大部分是其他题目的解答,比如快速排序、成绩计算、烤鸡问题等。不过引用[2]提到了计算位数的方法,使用公式$length = p * \log_{10}(2) + 1$,这可能与P1045有关,因为梅森数$2^p -1$的位数确实可以用这个公式计算。而引用[3]中的成绩题可能不太相关,但里面的浮点数处理和累加操作可能有参考价值。引用[4]的暴力枚举可能用不上,但结构上可以借鉴如何处理多变量的问题。 接下来,我需要确认P1045的具体要求。根据我的记忆,P1045题目要求计算梅森数$2^p -1$的位数,以及最后500位的数字,其中p是一个给定的较大的数(比如1000或更多)。因此,解题需要两部分:计算位数和高精度计算2的幂次然后减1,取最后500位。 对于位数部分,引用[2]中的公式可以直接应用,即$length = \lfloor p \cdot \log_{10}(2) \rfloor + 1$。这部分应该没问题,但需要注意p可能很大时,计算时的精度问题,可能需要使用足够高精度的浮点运算。 对于高精度计算2^p,这涉及到模拟大数乘法,因为普通的整数类型无法处理这么大的指数。通常的做法是用数来存储每一位数字,然后进行逐位计算,同时每次只保留最后500位,因为题目只需要最后500位的结果。例如,可以用一个长度为500的数,每次乘以2并处理进位,循环p次。最后再减1(注意处理末尾可能的借位)。 用户提供的引用中没有直接给出这样的代码,但引用[3]中的数操作和循环结构可能有参考价值。此外,代码需要注意效率问题,因为p可能非常大(比如1e6),所以必须用高效的循环,避免不必要的操作。 接下来,我需要构建代码的大致结构。首先输入p,计算位数,然后初始化一个数来存储500位的数字,初始值为1(因为2^0=1),然后循环p次,每次乘以2并处理进位。最后减1,处理可能的借位。输出时需要注意前导零的情况,只输出最后500位,不足的话前面补零。 另外,减1的操作需要在所有位计算完成后进行。例如,如果最后一位是0,则需要借位,直到遇到非零位,将其减1,后面的位变为9。但在这个问题中,因为计算的是2^p,其二进制形式是100...0,所以减1后二进制是011...1,转换成十进制的话,最后几位可能需要特别注意。 不过,实际上在本题中,因为只需要最后500位,所以可以只关注这500位的计算,不需要处理前面的位数,这样可以大大简化计算量。每次乘法后,只保留这500位,超过的部分可以忽略,因为更高位的数字不会影响最后500位的结果。 总结步骤: 1. 输入p。 2. 计算位数:使用公式$\lfloor p \cdot \log_{10}2 \rfloor + 1$。 3. 初始化一个长度为500的数,初始为1。 4. 进行p次乘以2的操作,每次处理进位,并只保留最后500位。 5. 完成乘法后,减1。 6. 输出位数和最后500位的数字,每50行,每行50个数字。 需要注意的细节: - 数的存储顺序,可能是从低位到高位或者相反,需要保持一致。 - 处理进位时的循环条件。 - 减1时的借位处理,特别是在高位可能连续有0的情况。 - 输出格式,每50位换行,共10行,不足500位时前面补零。 现在,根据这些思路,可以编写C++代码。例如,使用数存储,初始为1,然后循环乘以2,处理进位,最后减1。需要注意的是,在乘以2的过程中,必须从低位到高位处理,而存储可能是反向的,比如数的0位是最低位,这样方便处理进位。 此外,引用[3]中的代码使用了循环累加,可能参考其数处理的方式,但需要调整为大数乘法。引用[2]中的位数计算可以直接使用,但需要用cmath库中的log10函数。 可能的错误点: 1. 位数计算时,是否需要使用floor函数,例如:正确的位数公式应该是取整后加1。 2. 在乘2的过程中,进位处理不正确,导致结果错误。 3. 减1操作时,未正确处理借位,特别是当最后一位是0时,可能需要连续借位。 4. 输出时数的顺序是否正确,是否需要逆序输出。 测试案例:例如p=3,2^3-1=7,位数是1,最后500位是7。另一个例子,p=10,2^10=1024,减1得1023,位数是4位,最后500位即1023(前面补零到500位)。 综上,编写代码的大致步骤和注意事项已经明确,接下来可以按照这个思路写出具体的C++实现。</think>### P1045 [NOIP2003 普及] 麦森数 C++ 解题思路 #### 问题分析 题目要求计算梅森数 $M_p = 2^p - 1$ 的位数和最后 500 位数字。需解决两个核心问题: 1. **位数计算**:利用对数公式直接推导位数[^2]。 2. **高精度计算**:模拟乘法过程,仅保留最后 500 位。 --- ### 代码实现 ```cpp #include <iostream> #include <cmath> #include <cstring> using namespace std; const int MAX_LEN = 500; // 最终输出500位 // 高精度乘法(仅保留最后500位) void multiply(int *num, int &len) { int carry = 0; for (int i = 0; i < MAX_LEN; i++) { int temp = num[i] * 2 + carry; num[i] = temp % 10; carry = temp / 10; } } // 高精度减1 void subtract_one(int *num) { int i = 0; while (num[i] == 0 && i < MAX_LEN) i++; // 找到第一个非0位 num[i]--; // 借位减1 for (int j = 0; j < i; j++) num[j] = 9; // 后续位补9 } int main() { int p; cin >> p; // 计算位数 int digits = (int)(p * log10(2)) + 1; // 公式推导[^2] cout << digits << endl; // 初始化数存储2^p的末500位(逆序存储,num[0]是最低位) int num[MAX_LEN] = {0}; num[0] = 1; // 初始值为2^0=1 // 计算2^p for (int i = 1; i <= p; i++) { multiply(num, MAX_LEN); } // 减1得到2^p -1 subtract_one(num); // 输出最后500位(每行50个,共10行) for (int i = MAX_LEN - 1, cnt = 0; i >= 0; i--, cnt++) { if (cnt % 50 == 0 && cnt != 0) cout << endl; cout << num[i]; } return 0; } ``` --- ### 关键步骤解释 1. **位数计算** 公式推导:$2^p$ 的十进制位数为 $\lfloor p \cdot \log_{10}2 \rfloor + 1$[^2]。 2. **高精度乘法** 用数逆序存储每一位(`num[0]`为个位),每次乘2后处理进位,确保只保留500位。 3. **减1操作** 从最低位开始借位,若当前位为0则变为9,直到遇到第一个非零位减1。 --- ### 注意事项 - **时间复杂度**:循环次数为 $p$,对 $p \leq 3.1 \times 10^6$ 的数据需优化(本题 $p \leq 3.1 \times 10^6$,代码可优化为快速幂)。 - **空间优化**:仅需维护500位数。 - **输出格式**:逆序输出时需注意每50位换行。 ---
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