USACO_CHA1_回文平方数

本文介绍了一道ACWing编程题,任务是找出1到300间哪些整数的平方,在转换为特定进制后仍为回文数,并提供了解题思路及完整代码。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

一、题目描述

链接https://www.acwing.com/problem/content/1348/
来源:ACwing

回文数是指数字从前往后读和从后往前读都相同的数字。

例如数字 12321 就是典型的回文数字。

现在给定你一个整数 B,请你判断 1∼300 之间的所有整数中,有哪些整数的平方转化为 B 进制后,其 B 进制表示是回文数字。

输入格式
一个整数 B。

输出格式
每行包含两个在 B 进制下表示的数字。

第一个表示满足平方值转化为 B 进制后是回文数字那个数,第二个数表示第一个数的平方。

所有满足条件的数字按从小到大顺序依次输出。

数据范围
2 ≤ B ≤ 20,
对于大于 9 的数字,用 A 表示 10,用 B 表示 11,以此类推。

输入样例

10

输出样例

1 1
2 4
3 9
11 121
22 484
26 676
101 10201
111 12321
121 14641
202 40804
212 44944
264 69696

二、题解

题目理解
1 ~ 300 内的数的平方转化成B进制后是回文数,就输出该数和该数的平方数。
注意输出的两个数都应该是要由B进制表示的。

解题思路
写一个trans函数,来讲所给数转化成B进制。
转化方法为不停记录该数对B取余的结果,再令该数除以B,直到该数为0。按照我们取余结果记录的相反顺序写下来,就是该数的B进制表示了。

写一个check函数,检查该数的平方的B进制表示是不是回文数。
先将该数的平方转化成二进制,再按照回文数的特点对其检查就行了。

写一个print函数,来输出给定数的B进制表示。
先将其转化成B进制,然后输出。

三、AC代码

#include <iostream>
using namespace std;
const int maxn = 15;
int b, bit;
int ans[maxn];
bool check(int num);
void print(int num);
void trans(int num, int *array);
int main()
{
    cin >> b;
    for (int i = 1; i <= 300; i++)
    {
        if (check(i))
        {
            print(i);
            cout << " ";
            print(i * i);
            cout << endl;
        }
    }

    system("pause");
    return 0;
}

void trans(int num, int *array)
{
    bit = 0;
    while (num)
    {
        ans[bit++] = num % b;
        num /= b;
    }
}

bool check(int num)
{
    num *= num;
    bit = 0;
    trans(num, ans);

    for (int i = 0; i < bit / 2; i++)
    {
        if (ans[i] != ans[bit - i - 1])
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

void print(int num)
{
    trans(num, ans);

    for (int i = bit - 1; i >= 0; i--)
    {
        if (ans[i] <= 9)
        {
            cout << ans[i];
        }
        else
        {
            char ch = 'A' + ans[i] - 10;
            cout << ch;
        }
    }
}

如果我的题解对您有帮助,还望您不吝点赞。
欢迎讨论交流,期待共同进步!

<think>好的,我现在需要解决用户关于USACO训练题1.3.4回文平方的问题。用户希望得到解法或讨论,所以我得先仔细理解题目要求。 首先,题目要求找出1到300之间的所有整数,这些整数的平方在转换为B进制后是回文数。B的范围是2到20。用户提供的引用中提到了进制转换和回文判断的方法,我需要结合这些信息来设计解决方案。 根据引用[2]和[3],关键步骤是将数值转换为B进制,并检查其平方是否为回文。引用[4]提到将数字转换为字符串形式更方便判断回文,这和常规的回文处理方法一致。那如何正确地进行进制转换呢? 进制转换部分,需要将十进制数转换为B进制,并且处理超过10的数字,比如用'A'代表10,'B'代表11,依此类推。例如,在B=16时,15应表示为'F'。这一步需要编写一个转换函数,将十进制数逐次除以B,记录余数,并将余数转换为对应的字符。 接下来是回文判断。引用[1]中的方法是将转换后的数组反转,然后逐个比较每一位是否相同。如果在反转后所有位都匹配,则是回文。这种方法的时间复杂度是O(n),对于数值范围来说完全足够。 现在需要考虑的是整个算法的流程。首先遍历1到300的每个数i,计算i的平方,然后将平方数转换为B进制,再检查是否是回文。如果是,就输出i的B进制表示和其平方的B进制表示。 需要注意的细节包括: 1. 转换后的数字顺序是否正确,例如在转换过程中,余数是从低位到高位得到的,所以需要反转结果数组才能得到正确的顺序。 2. 处理大写的字母表示,当余数>=10时,要转换成相应的字母。 3. 输出格式要求,比如每个符合条件的数输出两行,分别是i的B进制形式和其平方的B进制形式,用空格隔开。 此外,测试边界情况,比如B=2时,数值较大,但转换后的字符串可能较长,回文判断需要准确。例如,i=1时,平方也是1,任何进制下都是回文。i=300时,平方是90000,转换成B进制后是否回文? 代码结构大致如下: 1. 主函数读取B的值。 2. 遍历i从1到300: a. 计算i的平方。 b. 将i转换为B进制字符串。 c. 将平方转换为B进制字符串。 d. 检查平方字符串是否为回文,如果是,输出i和平方的B进制形式。 关于进制转换函数,需要处理0的情况,以及正确反转结果。例如,十进制数0在任何进制下都是0,但题目中i>=1,所以无需处理0。转换函数需要处理余数,并将余数转换为字符。 回文判断函数可以直接比较字符串和其反转后的字符串是否相同,这种方法简洁有效。 在代码实现中,需要注意字符串的大小写,题目中要求用大写字母,所以转换时余数>=10的话,要用'A' + (余数-10)来得到相应字符。 最后,根据引用中的示例代码,比如引用[1]中的回文判断方法,可以借鉴其反转数组并逐个比较的思路,但转换为字符串后可以直接使用语言内置的反转函数,比如Python中的[::-1]来反转字符串,然后比较是否相等。 总结步骤: 1. 编写十进制转B进制的函数,返回大写字符串。 2. 编写回文判断函数。 3. 遍历1-300,对每个数检查其平方的B进制是否为回文,满足则输出。 测试案例,比如当B=10时,所有平方数本身是否回文,比如121回文,对应的i=11。这样可以验证程序的正确性。 可能遇到的错误包括进制转换时顺序错误,或者字符转换不正确,比如余数15在B=16时应转为'F'。另外,输出的i的进制形式是否正确,例如当i=27,B=16的话,27的16进制是1B,平方是729的16进制是2D9,不是回文,所以不会输出。 现在需要确保每个步骤都正确,并处理所有可能的边界情况。例如,当B=20时,最大的i是300,平方是90000,转换成20进制是11A00,反转后是00A11,显然不是回文。所以这样的i不会被选中。 综上,解决方案是可行的,接下来需要将思路转化为具体的代码,并验证其正确性。</think>### USACO 1.3.4 回文平方问题解析 #### **问题描述** 给定进制 $B$($2 \leq B \leq 20$),找出所有 $1 \leq N \leq 300$ 的整数,使得 $N^2$ 的 $B$ 进制表示为回文数,并输出 $N$ 和 $N^2$ 的 $B$ 进制形式[^2][^3]。 --- #### **解题思路** 1. **进制转换** 将十进制数转换为 $B$ 进制字符串。例如,十进制数 $255$ 转换为十六进制为 `FF`。注意: - 余数 $\geq 10$ 时用字母 `A`~`T` 表示(例如 $15$ 对应 `F`)。 - 转换后需反转结果(因余数从低位到高位生成)。 2. **回文判断** 直接比较字符串与其反转后的结果是否一致[^1][^4]。例如:`"121"` 反转后仍为 `"121"`,是回文。 3. **遍历与筛选** 遍历 $1$ 到 $300$ 的所有整数,计算平方并判断其 $B$ 进制是否为回文,符合条件则输出。 --- #### **代码实现** ```python def decimal_to_base(n, base): if n == 0: return '0' digits = [] while n > 0: remainder = n % base if remainder < 10: digits.append(str(remainder)) else: digits.append(chr(ord('A') + remainder - 10)) n = n // base return ''.join(reversed(digits)) def is_palindrome(s): return s == s[::-1] B = int(input()) for N in range(1, 301): square = N * N N_base = decimal_to_base(N, B) square_base = decimal_to_base(square, B) if is_palindrome(square_base): print(N_base, square_base) ``` --- #### **关键步骤解释** 1. **进制转换函数** - 通过循环取余生成每一位字符,最后反转得到正确顺序。 - 处理余数 $\geq 10$ 的情况,例如 $15 \rightarrow \text{'F'}$。 2. **回文判断优化** - 直接利用字符串反转(`s[::-1]`)简化比较逻辑。 3. **边界条件** - $N=1$ 时,平方为 $1$,任何进制下均为回文。 - $B=2$ 时,$300^2 = 90000$ 的二进制为 `10101111110000000`,非回文。 --- #### **示例输出** 当 $B=10$ 时,满足条件的数包括 $1, 2, 3, 11$(因为 $11^2 = 121$ 是回文),输出形式为: ``` 1 1 2 4 3 9 11 121 ``` ---
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