kedaOJ#1479. 蒟蒻的疑问

文章描述了如何通过编程解决一个趣味问题,即给定一个32位二进制表示的队伍队形,找到将其重新排列以得到数值上比原始队形更大的最小整数。关键在于找到最低位的1并处理其左侧连续的1。

题目描述
最近,蒟蒻小明的班上准备拍一次特殊的集体照,因为队形要求是要班上的所有32名同学全部站成一排。而好学的小明发现,在这种情况下,如果将男女生分别看成10,照相的队形就能组成一个32位长的二进制数,而二进制又能转化成十进制,因此一个不同的队形就对应了一个不同的数字。

小明想考一考他的同桌,就想出了一个问题:给定原始队形x,问如何重新排列队伍,才能得到第一个在数值上比原始队形大的数y呢。但其实身为蒟蒻的小明自己也不知道答案,所以就把计算答案这个任务委托给了聪明的你,请你写一个程序帮帮孩子。

提示:
y 是大于x的最小整数。比如对于x=13,表示原本的队形为0⋯01101,则对应的y应为14,表示新队形为0⋯01110

输入格式
输入包含若干行,每行一个整数x,表示原本的队伍组合成的数值大小,以x=0表示输入结束。

输出格式
每行一个整数,表示每个x对应的y

样例
输入数据 1

1
2
3
4
5
0

输出数据 1

2
4
5
8
6

数据范围
1≤x≤232−1

代码示例

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int x;
    while(cin>>x&&x){
        int y = 0;
        int t = 0;
        int n = 0;
        while(t=x&-x,x-=t,x&t<<1)y|=1<<n++;
        printf("%d\n",y|t<<1|x);
    }
    return 0;
}

代码的执行流程如下:

循环读入:通过 while 循环读入整数 x,只要 x 不为0,就继续处理。

初始化变量:

int y = 0; 初始化结果变量 y。
int t = 0; 初始化用来表示 x 的最低位的1的权值。
int n = 0; 初始化用来记录 x 的末尾0的数量。
找到最低位的1并处理:

while(t=x&-x,x-=t,x&t<<1) 的循环做了几件事:
t = x & -x; 找到 x 的最低位的1的权值。
x -= t; 从 x 中移除这个1。
x & t << 1; 检查在移除的1的左侧是否有1(即检查是否是连续的1)。
如果左侧有1,说明在这个位置上进行翻转会得到一个更大的数。
y |= 1 << n++; 如果有连续的1,则在结果 y 中对应的位置上放置1。
构造结果:

printf(“%d\n”,y|t<<1|x); 输出结果。这里 y | t << 1 | x 通过以下步骤构造下一个更大的数:
y:是原始 x 末尾0的数量对应的二进制数。
t << 1:是将 x 的最低位的1左移一位后得到的数。
x:是除了最低位的1之外, x 的剩余部分。
结束条件:

当输入的 x 为0时,结束循环。

代码执行流程如下:

  1. 循环读入:通过 while 循环读入整数 x,只要 x 不为 0,就继续处理。

  2. 初始化变量:

    • int y = 0; 初始化结果变量 y。
    • int t = 0; 初始化用来表示 x 的最低位的 1 的权值。
    • int n = 0; 初始化用来记录 x 的末尾 0 的数量。
  3. 找到最低位的 1 并处理:

    • while(t = x & -x, x -= t, x & t << 1) 的循环做了几件事:
      • t = x & -x; 找到 x 的最低位的 1 的权值。
      • x -= t; 从 x 中移除这个 1。
      • x & t << 1; 检查在移除的 1 的左侧是否有 1(即检查是否是连续的 1)。
        • 如果左侧有 1,说明在这个位置上进行翻转会得到一个更大的数。
      • y |= 1 << n++; 如果有连续的 1,则在结果 y 中对应的位置上放置 1。
  4. 构造结果:

    • printf("%d\n", y | t << 1 | x); 输出结果。这里 y | t << 1 | x 通过以下步骤构造下一个更大的数:
      • y:是原始 x 末尾 0 的数量对应的二进制数。
      • t << 1:是将 x 的最低位的 1 左移一位后得到的数。
      • x:是除了最低位的 1 之外, x 的剩余部分。
  5. 结束条件:

    • 当输入的 x 为0时,结束循环。
<think>嗯,我现在得解决这个凯撒密码的问题,题目是说每个字母向后移动n位,z的下一个是a,循环。那用户给的例子是输入1,qwe变成rxf,看起来每个字母都加1,q变r,w变x,e变f,没问题。那问题就是如何处理循环的情况,比如z移动n位后回到前面。 首先,我得考虑如何将每个字符转换。比如字符是ch,移动n位后的字符应该是怎么计算的。可能的方法是对每个字符,先计算它相对于'a'的位置,然后加上n,再取模26,这样就能保证循环。比如,假设字符是'z',也就是25的位置,加上n后是25+n,取模26就是(25+n)%26,然后再加上'a'的ASCII值,这样就能得到正确的字符。 比如,当n=1的时候,'z'变成'a',计算的话就是(25+1)%26=26%26=0,加上97就是97,也就是'a'。这样是对的。 那用户之前提到的那个表达式ch[i]=(ch[i]-'z')+'a'-1,可能有问题。比如,如果原来的字符加上n之后超过'z',比如字符是'z',n=1的话,原字符的ASCII是122,减'z'就是0,然后加'a'-1就是97-1=96,结果就是96,也就是'`',这显然不对。所以这种方法可能只在n不超过某个范围时有效,但题目中n的范围是1到26,所以当n是26的时候,比如字符是'a',移动26次应该还是'a',但用这个方法的话,'a'的ASCII是97,减去'z'(122)得到-25,加上'a'-1也就是96,总和是-25+96=71,对应的是'G',这明显错误。所以这个表达式有问题,不能正确处理所有情况。 正确的做法应该是,对于每个字符,计算(ch[i] - 'a' + n) % 26,然后再加上'a'。这样不管n有多大,都能正确循环。比如,当n=26时,(0 +26)%26=0,加上'a'就是97,即'a'。当n是1的时候,'z'是25,加1得26,模26是0,加上97得'a',正确。 所以,正确的转换公式应该是:ch[i] = 'a' + (ch[i] - 'a' + n) % 26。这样不管n是多少,都能正确处理循环。 那现在需要考虑输入的n可能很大,比如超过26,但题目中给出n的范围是1到26,所以可能不需要处理n超过26的情况。不过,即使n超过26,比如n=27,取模26的话是1,所以这个公式依然有效。所以不管n多大,都先取模26可能更安全,但题目里n的范围已经限定了,所以不需要。 现在,编写代码的话,应该读取n和字符串,然后遍历每个字符,应用上述公式。需要注意的是,输入的n可能有多个测试用例,但题目中每个测试用例只处理一次。比如,输入n的值,然后输入字符串,处理每个字符。 举个例子,输入样例中的n=1,字符串是qwe。每个字符处理: q的ASCII是113,减'a'(97)得16,加1是17,模26还是17,加97得114即r。 w是119-97=22+1=23 → 23+97=120 →x。 e是101-97=4+1=5 →5+97=102→f。所以输出rxf,正确。 那现在代码的大体结构是: 读取n,然后读取字符串,遍历每个字符,转换,然后输出。 在C++中,可以这样做: #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { int n; string s; cin >> n >> s; // 这里有问题,因为输入格式是第一行n,第二行字符串。所以需要先读n,然后读入第二行,可能中间有换行或者空格。所以正确的方式应该是先读n,然后读入字符串,可能要用getline或者其他方式处理换行。比如,当输入n之后,可能会有换行符残留,导致第二个读取直接得到空字符串。所以需要注意。 比如,正确的输入处理方式可能是: cin >> n; cin.ignore(); // 忽略换行符 getline(cin, s); 或者直接两次cin,比如先读n,然后读入字符串。如果输入中的字符串没有空格的话,cin >> s会正确读取第二行的整个字符串。比如,样例输入: 第一行是1,第二行是qwe,没有空格,所以cin >>n后,再cin >>s,s就是"qwe"。这可能可行。 然后遍历每个字符: for (char &c : s) { c = 'a' + (c - 'a' + n) % 26; } 然后输出s即可。 测试样例是否正确?比如输入n=1,s=qwe,处理后得到rxf,正确。 那这样的话,代码应该没问题。那用户之前提到的那个错误表达式可能会导致问题,所以正确的公式是这里的这个。那现在需要确保在代码中正确实现这个公式。 那对于n的范围,题目里n是1到26,所以即使n=26,每个字符移动26位,相当于没有移动,所以结果和原字符串相同。例如,字符'a'移动26次后还是'a'。那用这个公式的话,(0 +26)%26=0,加上'a'就是97,正确。 那这样处理是正确的。现在考虑边界情况,比如输入字符是z,n=1,应该变成a。代码中的处理:z是25,加1是26,模26是0,加上97是a,正确。 那代码应该可以正确处理所有情况。因此,这个问题的正确解法应该使用这个转换公式。</think>### 解答思路 凯撒密码的核心是将每个字母循环后移 $n$ 位。关键在于处理 `z` 到 `a` 的循环,需确保字符始终在小写字母范围内(ASCII 码 97~122)。具体步骤如下: 1. **字符位置计算**:将字符转换为相对于 `'a'` 的位置(0~25)。 2. **循环位移**:加上位移量 $n$ 后对 26 取模,确保结果在 0~25 范围内。 3. **还原为字符**:将计算结果转换回 ASCII 字符。 --- ### 代码实现 ```cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { int n; string s; cin >> n; // 读取位移量n cin >> s; // 读取原文字符串 for (char &c : s) { // 核心公式:循环后移n位 c = 'a' + (c - 'a' + n) % 26; } cout << s << endl; return 0; } ``` --- ### 关键代码解析 ```cpp c = 'a' + (c - 'a' + n) % 26; ``` - **`c - 'a'`**:将字符转换为 0~25 的数值(例如 `'a'→0`,`'z'→25`)。 - **`+ n`**:执行后移操作。 - **`% 26`**:确保位移后的值在 0~25 范围内,实现循环。 - **`'a' + ...`**:将数值转换回对应的小写字母。 --- ### 示例验证 假设输入为 `n=1`,原文字符串为 `qwe`: 1. `'q'→113`:$113 - 97 = 16$,$16 + 1 = 17$,$17 \% 26 = 17$,$97 + 17 = 114$ → `'r'` 2. `'w'→119`:$119 - 97 = 22$,$22 + 1 = 23$,$23 \% 26 = 23$,$97 + 23 = 120$ → `'x'` 3. `'e'→101`:$101 - 97 = 4$,$4 + 1 = 5$,$5 \% 26 = 5$,$97 + 5 = 102$ → `'f'` 最终输出为 `rxf`,与题目样例一致。 --- ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:$O(L)$,其中 $L$ 为字符串长度($L \leq 50$),每个字符仅需常数时间操作。 - **空间复杂度**:$O(1)$,仅需存储输入字符串和少量临时变量。 --- ### 总结 通过数学取模操作,确保所有字符在位移后仍保持在小写字母范围内。该代码能正确处理所有合法输入,包括 `n=26` 的边界情况(此时字符不变化)。
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