洛谷P7071 [CSP-J2020] 优秀的拆分题解

本文解析了一道关于判断整数能否分解为不同2的正整数幂的编程问题,介绍了解题思路,样例解读,并提供了一个C++代码实现。重点在于理解'不同'和'正整数'条件,以及高效遍历2的幂次来找出最优拆分。

1.题目链接

P7071[CSP-J2020]优秀的拆分

2.题意描述

输入一个整数n,判断此数是否能被分解为若干个不同的2的正整数次幂,若能够则需要从大到小输出拆分中的每个数,若不能则输出-1。
注:上方被加粗的两个词语
(1)不同:拆分中的每个数字不可以相同,即2的次幂也不可相同
(2)正整数:大于0的整数,即拆分中不得出现1( 2 0 2^0 20)

3.样例解读

输入输出样例

  • 样例1中,输入的数字6,可以被拆分为 2 2 + 2 1 2^2+2^1 22+21,其为优秀的拆分,所以输出4 2
  • 样例2中,输入的数字7,由于被拆分为 2 2 + 2 1 + 2 0 2^2+2^1+2^0 22+21+20,因为上方提到拆分中不得出现1,所以输出-1

4.解题思路

  • 首先根据优秀的拆分规则:此数能被分解为若干个不同的2的正整数次幂轻松可以得出此数如果是优秀的拆分,其一定不是奇数,此步骤至少可以拿到20分。
  • 其余偶数,我们对于2的正整数次幂中的次幂进行从大到小逐一遍历,由于题目中提到对于100%的数据: 1 ≤ n ≤ 1 0 7 1\leq n\leq10^7 1n107,通过计算我们大概可以得出 2 25 > 1 0 7 2^{25}>10^7 225>107,则可以直接将25遍历到1,遍历中如果 n > 2 i n>2^i n>2i,说明可以拆分,就将 2 i 2^i 2i输出并执行 n − 2 i n-2^i n2i,不断循环。

5.代码实现

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
int main(){
	long long n;
	cin>>n;
	if(n%2==0){  //n是偶数
		for(int i=27;i>=1;i--)  //这里写27并不影响,比25大一点点都可以
		{
			if(n>=pow(2,i)){
                //pow(x,y)是在求x的y次幂,这里一定要强转成int类型,因为pow()返回的是double类型
				cout<<int(pow(2,i))<<" ";
				n-=pow(2,i);
			}
	    }
	}
	else{
		cout<<"-1";    //n是奇数
	}
	return 0;
} 
### CSP-J2020 优秀拆分策略与解析 #### 题目背景 CSP-J2020 的“优秀拆分”问题要求将一个整数 $ n $ 拆分为若干个不同的 $ 2^k $(其中 $ k \geq 1 $)的和。如果 $ n $ 是奇数,则无法满足条件,输出 -1;否则需要输出具体的拆分结果。 #### 解题思路 1. **奇偶性判断**:根据题目规则,如果 $ n $ 是奇数,则直接输出 -1,因为奇数无法被表示为若干个 $ 2^k $ 的和[^1]。 2. **二进制分解**:对于偶数 $ n $,可以将其转化为二进制形式。每个二进制位上的 1 表示该位置对应的 $ 2^k $ 存在于拆分中[^3]。 3. **次幂限制**:由于 $ n \leq 10^7 $,而 $ 2^{25} > 10^7 $,因此只需要考虑 $ k $ 从 1 到 24 的范围。 4. **从高到低遍历**:从最大的 $ 2^k $ 开始逐个检查是否能被 $ n $ 整除。如果可以,则将该 $ 2^k $ 加入拆分结果,并更新 $ n = n - 2^k $[^5]。 5. **输出结果**:最终输出所有参与拆分的 $ 2^k $ 值。 #### 示例代码实现 以下是一个完整的 C++ 实现: ```cpp #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; int main() { long long n; cin >> n; if (n % 2 == 1) { // 如果是奇数 cout << "-1"; return 0; } for (int i = 24; i >= 1; i--) { // 从大到小遍历2的次幂 if (n >= (1LL << i)) { // 检查是否能减去当前的2^i cout << (1LL << i) << " "; // 输出当前的2^i n -= (1LL << i); // 更新剩余值 } } return 0; } ``` #### 注意事项 - 使用 `1LL << i` 而不是 `pow(2, i)`,避免浮点数精度问题[^5]。 - 确保 $ k \geq 1 $,因为题目明确要求不包含 $ 2^0 $[^1]。 - 输出时注意格式,多个数字之间用空格分隔[^3]。 #### 示例分析 - 输入 $ n = 6 $: - $ 6 $ 是偶数,可以拆分为 $ 2^2 + 2^1 $。 - 输出为 `4 2`。 - 输入 $ n = 7 $: - $ 7 $ 是奇数,无法满足条件。 - 输出为 `-1`[^1]。 #### 时间复杂度 由于只需要遍历 $ k $ 从 1 到 24,时间复杂度为 $ O(\log n) $,能够高效处理 $ n \leq 10^7 $ 的数据范围。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值