GCD XOR UVA - 12716 ——筛法建立约数表+xor运算+数学规律

Think:
1埃式筛法思想建立约数表
2初始打表寻找运算的数学规律
3xor运算(不带进位的二进制加法)
运算法则

1. aa = 0
2. a ⊕ b = b ⊕ a
3. a ⊕b ⊕ c = a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c;
4. d = a ⊕ b ⊕ c 可以推出 a = d ⊕ b ⊕ c.((a^b) == c <=> a(a^c) == b)
5. a ⊕ b ⊕ a = b.
6.若x是二进制数0101,y是二进制数1011;
则x⊕y=1110
只有在两个比较的位不同时其结果是1,否则结果为0
即“两个输入相同时为0,不同则为1”!

xor运算——百度百科链接

vjudge题目链接

以下为Accepted代码

/*
1打表发现数学规律gcd(a, b) == (a^b) => (a-b) == (a^b)
2筛法思想建立约数表
3xor运算:(a^b) = c <=> (a^c) = b;
*/
#include <cstdio>
#include <cstring>

using namespace std;

int v[30000004] = {0};

int main(){
    int a, b, c;
    ///筛法思想建立约数表
    for(c = 1; c <= 15000000; c++){
        for(a = c + c; a <= 30000000; a += c){
            b = a - c;
            if(c == (a^b))
                v[a]++;
        }
    }
    ///now:v[a]:(a, xi);
    for(int i = 2; i <= 30000000; i++){
        v[i] += v[i-1];
    }
    ///now:v[a]:(ai, xi);
    int T, k, n;
    scanf("%d", &T);
    for(k = 1; k <= T; k++){
        scanf("%d", &n);
        printf("Case %d: %d\n", k, v[n]);
    }
    return 0;
}
### 组合逻辑电路设计与功能分析 组合逻辑电路的输出仅依赖于当前输入,而不依赖于任何内部状态。在给定的电路图中包含多个XOR和AND门的情况下,设计和功能分析需要从以下几个方面展开: #### 1. XOR门的功能 XOR门执行二进制异或运算,其输出为1当且仅当两个输入不同时[^2]。XOR门在数字系统中有广泛的应用,例如: - **二进制加法**:XOR门是半加法器的核心组件,用于计算两个二进制位的和(忽略进位)。 - **差错检测**:在网络通信中,XOR门可用于生成校验和或检测数据传输中的错误。 - **编码与解码**:在密码学中,XOR操作常用于简单的加密和解密。 #### 2. AND门的功能 AND门执行逻辑与运算,其输出为1当且仅当所有输入均为1。AND门通常用于实现条件判断或信号的传递控制。 #### 3. 多个XOR和AND门组合的设计 当多个XOR和AND门组合时,可以构复杂的组合逻辑电路。以下是一个示例电路及其功能分析: 假设电路包含两个输入A和B,以及一个输出F,其中F由以下逻辑达式定义: ```plaintext F = (A XOR B) AND (A AND B) ``` 根据布尔代数规则,该电路的功能可以通过逐步推导得出: - `(A XOR B)` 示A和B的异或结果,即当A和B不同时输出为1。 - `(A AND B)` 示A和B的与结果,即当A和B均为1时输出为1。 - 最终输出F为上述两个结果的与运算明只有当A和B相同时,`(A XOR B)`为0,而`(A AND B)`为1时,输出F才可能为1。 #### 4. 功能分析 通过真值可以进一步分析电路的功能。以下是上述电路的真值: | A | B | A XOR B | A AND B | F | |---|---|---------|----------|---| | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 从真值可以看出,该电路的输出始终为0,这明逻辑达式可能存在冗余或特殊用途。 #### 5. 实现方法 在实际应用中,可以使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)来实现上述组合逻辑电路。以下是一个基于Verilog的实现示例: ```verilog module combo_logic(A, B, F); input A, B; output F; wire xor_out, and_out; // 实现XORxor u_xor(xor_out, A, B); // 实现AND门 and u_and(and_out, A, B); // 最终输出 and u_final(F, xor_out, and_out); endmodule ``` #### 6. 测试与验证 为了确保电路设计的正确性,可以使用仿真工具(如ModelSim或ISE)进行测试。通过提供不同的输入组合并观察输出结果,可以验证电路是否符合预期功能。
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