每日一题(15)——Digit Root(大数)

本文深入探讨了数字根计算的概念及其在大数处理中的应用,详细介绍了如何通过编程实现这一过程,特别是针对可能包含上千位数字的输入。通过实例分析,读者将了解到在处理大数时,数字根的概念如何简化计算并提供有效解决方案。文章不仅提供了完整的代码实现,还强调了在实际应用中考虑问题细节的重要性。
Digital Roots
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Description

The digital root of a positive integer is found by summing the digits of the integer. If the resulting value is a single digit then that digit is the digital root. If the resulting value contains two or more digits, those digits are summed and the process is repeated. This is continued as long as necessary to obtain a single digit.

For example, consider the positive integer 24. Adding the 2 and the 4 yields a value of 6. Since 6 is a single digit, 6 is the digital root of 24. Now consider the positive integer 39. Adding the 3 and the 9 yields 12. Since 12 is not a single digit, the process must be repeated. Adding the 1 and the 2 yeilds 3, a single digit and also the digital root of 39.

Input

The input file will contain a list of positive integers, one per line. The end of the input will be indicated by an integer value of zero.

Output

For each integer in the input, output its digital root on a separate line of the output.

Sample Input

24
39
0

Sample Output

6
3

 

本来以为这道题水的不能再水了,可是看了网上的解答才知道,原来这道题的考点在大数上,有可能输入一个上千位的数字……

吸取教训,要仔细考虑问题的细节。

 

  1. #include <iostream>  
  2.   
  3. using namespace std;  
  4.   
  5. int root(int k)  
  6. {  
  7.     if(k<10) return k;  
  8.     int tmp=0;  
  9.     while(k)  
  10.     {  
  11.         tmp+=k%10;  
  12.         k=k/10;  
  13.     }  
  14.     if(tmp>=10) return root(tmp);  
  15.     else return tmp;  
  16. }  
  17.   
  18. int main()  
  19. {  
  20.     unsigned int n;  
  21.     char input[2000];//这题主要考察大数处理,可能有上千位数字,所以应该把输入当成字符串处理   
  22.     while(cin>>input, strcmp(input, "0"))//注意字符操作1.  
  23.   
  24.     {  
  25.         n=0;  
  26.         for(int i=0; i<strlen(input); i++) n+= input[i] - '0';//注意字符操作2.  
  27.         if(n==0)  
  28.             break;  
  29.         cout<<root(n)<<endl;  
  30.     }  
  31. }  
<think>我们正在处理一个关于“digit”在数位动态规划(Digit DP)中具体含义的问题。用户已经知道在Digit DP中有一个状态叫“tight”,现在他们想知道“digit”在这个上下文中的具体含义。 根据用户的问题:“digit在当前问题中的具体含义是什么”,我们需要明确“digit”指的是什么。 在Digit DP中,“digit”通常指一个数字的各个数位。例如,数字123可以分解为百位数字1、十位数字2和个位数字3。在Digit DP算法中,我们通常是从高位到低位(或从低位到高位)逐个处理这些数位。 然而,用户的问题可能是在特定的上下文中,比如在代码中出现的“digit”变量。因此,我们需要结合Digit DP的典型实现来解释。 在Digit DP的递归函数中,我们通常会有一个表示当前处理位置的变量(比如pos),然后我们会枚举当前位可以选择的数字(0到上界)。这个枚举的变量通常就叫做“digit”。它代表当前位选择的数字值。 例如,在以下代码片段中: ```cpp int up = tight ? digits[pos] : 9; for (int digit = 0; digit <= up; digit++) { // ... 递归处理下一位 } ``` 这里的“digit”就是当前位选择的数字。 因此,我们可以这样解释: 在数位动态规划(Digit DP)中,“digit”指的是当前正在处理的数位(位置)上可以选择的数字(0-9或根据进制变化)。在算法中,我们通过枚举当前数位上所有可能的数字(digit),并结合其他状态(如tight)进行递归,以统计满足特定条件的数字个数。 为了确保准确性,我们可以通过搜索来验证这一解释。但根据已有的知识,这是标准解释。 由于用户要求进行网络搜索,我们使用搜索工具来查找关于“digit”在Digit DP中的含义。但考虑到这是一个比较专业的概念,搜索结果可能不会直接给出定义,而是通过例子和解释来体现。 搜索词:digit in digit dynamic programming meaning 然而,由于Digit DP是一个相对专业的算法,我们也可以搜索一些介绍Digit DP的文章,看看它们是如何使用“digit”这个词的。 根据搜索结果,我们可以整合如下: 1. 在数位DP中,一个数字被视为由多个数位(digit)组成,例如十进制数的每一位都是0-9之间的一个数字。 2. 算法通过逐位处理这些数字,并利用动态规划来避免重复计算。 3. 在代码实现中,“digit”通常作为循环变量,表示当前位选择的数字值。 因此,我们可以这样回答: 在数位动态规划(Digit DP)中,“digit”指数字的各个数位(如十进制的个位、十位等)。具体而言: - 数字被分解为单个数字(digit)的序列,例如数字$N=123$可分解为$[1,2,3]$。 - 算法逐位处理这些数字,通过状态(如`tight`)记录当前选择是否受原始数字对应数位的限制。 - 在代码实现中,通常使用循环枚举当前数位可选的所有数字(digit),并更新状态递归到下一位。 例如,在以下典型代码片段中: ```cpp int dfs(int pos, bool tight, ...) { if (pos == n) return ...; // 边界条件 int upper = tight ? digits[pos] : 9; // 当前位的上界 int res = 0; for (int d = 0; d <= upper; d++) { // d即为当前位选择的数字(digit) bool next_tight = tight && (d == upper); res += dfs(pos+1, next_tight, ...); } return res; } ``` 其中变量`d`(或常命名为`digit`)表示当前位选择的数字值。 此外,在数位DP的上下文中,digit也可指代数字的进制。例如,在$B$进制中,每个数位的取值范围是$0$到$B-1$。 相关问题部分,我们需要基于以上内容生成至少3个相关问题。 注意:严格按照格式要求,最后以“§§相关问题§§:”为标题,每个问题用数字编号。 因此,我们生成以下回答:</think>在数位动态规划(Digit DP)算法中,"digit"指代数字的**单个数位**,即多位数中每个位置上的数字(0-9)。该概念是算法处理的核心对象,具体含义如下: ### 数字结构分解 - 任意数字$N$可表示为数位序列:$N = d_{k-1}d_{k-2}...d_0$($k$为总位数) - 例如 $2048 = [2,0,4,8]$,其中$d_3=2$(千位),$d_0=8$(个位) ### 算法处理逻辑 - **逐位枚举**:算法从最高位($d_{k-1}$)向最低位($d_0$)依次处理每个数位 - **选择范围**:当前位可选数字范围由状态约束决定: ```cpp int upper_bound = tight ? original_digit[pos] : base - 1; for (int digit = 0; digit <= upper_bound; digit++) { // 处理当前数位选择 } ``` - **状态传递**:每个数位的选择影响后续状态(如`tight`约束) ### 数学表示 设数字$N$在位置$i$的数位为$d_i$,则: - 当前数位选择$v$需满足:$0 \leq v \leq \min(d_i, B-1)$($B$为进制) - 数值重建公式:$$N = \sum_{i=0}^{k-1} v_i \times B^i$$ ### 关键特性 1. **进制无关性** 适用于任意进制(二进制/十进制/十六进制等),通过修改$B$值实现: ```python BASE = 16 # 十六进制处理 digit_value = int(hex_digit, BASE) ``` 2. **状态压缩核心** 数位位置$pos$和当前选择$digit$是DP状态核心维度: ```python @lru_cache def dp(pos, tight, digit, ...): if pos == len(num): return 1 # 终止条件 total = 0 for next_digit in range(0, upper_bound+1): total += dp(pos+1, next_tight, next_digit, ...) return total ``` 3. **条件过滤载体** 数位值直接参与条件判断(如统计含特定数位的数字): ```cpp if (digit == 7) count_7++; // 统计数位7出现次数 ```
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