1019 数字黑洞 (20 分)

本文介绍了一个C++程序,该程序使用Kaprekar运算处理四位数。程序首先补全输入数字不足四位的零,然后按升序和降序排序得到两个数字,并相减。重复此过程,直到结果变为'6174'或'0000'。程序在每次运算后检查是否需要补零,并确保至少执行一次运算,即使输入为6174。

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Notice:
1.sort()函数在<algorithm>中,stoi(),to_string(),s.insert()函数都在<string>中。
2.关于s.insert()
	s.insert( size_type index, size_type count, CharT ch );
	s.insert( size_type index, const CharT* s );
3.最开始前和每次运算之后要判断是否需要补0
4.do{
	}while();
	至少执行一次,输入N值为6174的时候也要执行。
#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
bool cmp(char a,char b){ //从大到小排序
    return a > b;
}
int main()
{   //输入
    string s,a,b;
    cin >> s;
    //处理
    do{
       s.insert(0,4 - s.length(),'0'); //不足四位4补0
        
       sort(s.begin(),s.end(),cmp);
       a = s;
       cout << s << " - ";
       sort(s.begin(),s.end());
       b = s;
       cout << s << " = ";
        
       s = to_string(stoi(a) - stoi(b));//先转为int进行加减,再转回string输出
       s.insert(0,4 - s.length(),'0'); //注意运算之后也要判断是否需要补0
       cout << s << endl;
    }while(s != "0000" && s != "6174"); //满足条件时循环
    return 0;
}

### Python 实现数字黑洞算法 1019 数字黑洞是指通过特定操作使任何满足条件的初始数值最终收敛到某个固定值的现象。对于 PAT1019 的题目,目标是从任意一个四位正整数出发,经过一系列计算过程达到固定的数字 `6174` 或其他特殊情况下的结果。 以下是基于引用内容和专业知识编写的解决方案: #### 解决方案描述 为了实现该功能,需完成以下逻辑: - 将输入的四位数补全至四位(如果不足),并验证其合法性。 - 对于合法输入,重复执行以下步骤直到得到 `6174` 或特殊终止情况: - 排序当前数字的所有位以形成最大可能值和最小可能值。 - 计算两者的差值,并更新为新的数字继续迭代。 - 输出每次运算的结果以及最终状态。 下面是完整的代码实现: ```python def number_black_hole(): n = input("请输入一个四位正整数:").strip() # 补足四位数 n = n.rjust(4, '0') # 判断是否所有位都相同 if all(digit == n[0] for digit in n): print(f"{n} - {n} = 0000") # 特殊情况下直接输出零 return while True: digits = list(n) max_num = ''.join(sorted(digits, reverse=True)) min_num = ''.join(sorted(digits)) diff = int(max_num) - int(min_num) result = str(diff).zfill(4) # 确保结果始终为四位 print(f"{max_num} - {min_num} = {result}") if result == "6174": # 达到数字黑洞停止循环 break n = result number_black_hole() ``` #### 关键点解析 上述代码实现了从用户输入开始直至进入数字黑洞的过程。具体说明如下: - **输入处理**:利用字符串方法 `.rjust()` 和列表推导式来确保输入数据符合要求[^1]。 - **边界判断**:当四个数字完全相同时,按照定义直接得出 `0000` 结果[^2]。 - **核心逻辑**:别构建由原数各位置重新排列而成的最大与最小子序列并通过减法获得新值;此步骤不断重复直至检测到已知终点即 `6174`[^3]。 #### 示例运行效果 假设输入为 `3524`,则程序依次打印如下信息: ``` 请输入一个四位正整数:3524 5432 - 2345 = 3087 8730 - 0378 = 8352 8532 - 2358 = 6174 ``` ---
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