洛谷P1876

题目

原题地址
题目背景
该题的题目是不是感到很眼熟呢?

事实上,如果你懂的方法,该题的代码简直不能再短。

但是如果你不懂得呢?那。。。(自己去想)

题目描述
首先所有的灯都是关的(注意是关!),编号为1的人走过来,把是一的倍数的灯全部打开,编号为二的的把是二的倍数的灯全部关上,编号为3的人又把是三的倍数的灯开的关上,关的开起来……直到第N个人为止。

给定N,求N轮之后,还有哪几盏是开着的。

输入输出格式
输入格式:
一个数N,表示灯的个数和操作的轮数

输出格式:
若干数,表示开着的电灯编号

输入输出样例
输入样例#1:
5
输出样例#1:
1 4
说明
1<=N<=2^40

数学题!

题解

尽管题目说了是个数学题但是我并不知道这题目有啥技巧,所以我就写了个模拟,但是由于N的范围太大导致我要开的bool数组超大,结果编译时间总是很长,虽然结果是对的但是提交上去之后会CE。于是我在等提交结果的时候自己试了几个N,发现答案只会输出完全平方数,为啥会这样我也不知道┑( ̄Д  ̄)┍,于是我就提交了一个枚举输出N以下的完全平方数的程序。然后过了。看了别人的解答以后才知道只有完全平方数才有奇数个因子,原因是在枚举完了一个数所有的因子后这些因子应该是成对的,即如果i是n的一个因子,那么 ni n i 也是n的一个因子,然而对完全平方数来说,总有一个 i=n i = n ,这时 i=ni i = n i ,所以因子就少了一个。就结果而言,经过了奇数次的开关,这个灯的最终状态自然是亮的。

代码

#include <iostream>
using namespace std;
void way1(){        //an idiot method
    bool light[10000000000000] = {false};
    int N = -1;
    bool flag = false;
    cin >> N;
    for(int count = 1; count <= N; count++){
        for(int time = 1; time*count <= N; time++){
            light[time*count] = !light[time*count];
        }
    }
    for(int count = 0; count <= N; count++){
        if(light[count]){
            if(!flag){
                cout << count;
                flag = true;
            }
            else
                cout << " " << count;
        }
    }
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int N = -1;
    bool flag = false;
    cin >>N;
    for(int count = 1; count*count <= N; count++){
        if(!flag){
            cout << count*count;
            flag = true;
        }
        else
            cout << " " << count*count;
    }
    return 0;
}
<think>好的,我现在需要解决的P1876开灯问题,并且要用Python来解答。首先,我得仔细理解题目要求,然后分析问题,找出解决方法,最后编写代码实现。让我一步一步来思考。 首先,题目是说有n盏灯,编号从1到n,开始时都是关闭的。有n个人,第一个人会按下所有编号是1的倍数的开关,第二个人按下所有是2的倍数的开关,依此类推,直到第n个人操作完。问最后哪些灯是开着的?需要输出这些灯的编号。 那问题的关键在于,每个灯被按动的次数取决于它的编号有多少个因数。比如,第6号灯会被第1、2、3、6个人各按一次,总共四次。而每次按动会改变灯的状态(开/关)。初始状态是关的,所以如果被按奇数次,最终状态就是开;偶数次则是关。 那么问题转化为:找出1到n中,因数个数为奇数的那些数。这时候,我需要想,什么样的数会有奇数个因数呢? 通常,因数是成对出现的。比如,6的因数是1和6,2和3,所以总共有四个因数。但是,完全平方数的情况不同,比如9的因数是1、3、9,其中3是平方根,单独出现一次。所以完全平方数的因数个数是奇数。因为其他因数都是成对的,而平方数的平方根只有一个。因此,结论是,只有完全平方数的因数个数是奇数,所以这些灯最终会亮着。 所以,问题就转化为找出1到n之间的所有完全平方数。比如,当n=6时,平方数有1、4,所以灯1和4会亮。 那么,如何用Python来实现呢? 首先,输入一个整数n,然后找出所有小于等于n的完全平方数。例如,n=6时,sqrt(6)≈2.449,取整为2,所以平方数是1²=1,2²=4。接下来是输出这些数,每个数之间用空格隔开,最后可能有空格的话需要处理。 那么,算法的大体步骤是: 1. 输入n。 2. 遍历从1到sqrt(n)的整数i,计算i的平方i²,如果i²<=n,则记录下来。 3. 将这些平方数按顺序输出,用空格分隔。 比如,当n=6时,i的取值是1和2,对应的平方数是1和4。输出就是“1 4”。 那么,具体怎么实现呢? 首先,Python中如何计算平方根?可以用n**0.5或者math.sqrt,但要注意转换为整数。例如,sqrt(n)取整得到最大的i,使得i² <=n。这里可以使用int(math.sqrt(n))或者通过循环i从1开始,直到i²超过n时停止。 然后,生成所有i²,i从1到k,其中k是最大的整数满足k² <=n。这可以用循环实现,或者列表推导式。 例如: k = int(math.sqrt(n)) result = [str(i*i) for i in range(1, k+1)] 然后将这个列表中的元素用空格连接起来输出。注意,如果n是0的话可能需要特殊处理,但题目中的n应该是正整数。 测试一下例子: 比如,输入n=6,得到的列表是['1','4'],输出“1 4”。 另一个例子,n=5的话,sqrt(5)是约2.236,k=2,平方数是1,4。如果n=9,则k=3,得到1,4,9。 那这样是否正确? 是的,因为只有完全平方数的灯会亮。所以代码是正确的。 那现在,编写Python代码: 首先导入math模块,或者不用,直接用n**0.5。比如: n = int(input()) k = int(n ** 0.5) result = [i*i for i in range(1, k+1)] print(' '.join(map(str, result))) 或者更简洁的写法: n=int(input()) print(' '.join(str(i*i) for i in range(1, int(n**0.5)+1))) 这样就能输出正确的结果了。需要注意的是,当n的平方根是整数时,比如n=16,k=4,i从1到4,包括4,所以没问题。 比如,输入n=16,输出1 4 9 16。 这样的代码应该可以通过题目中的测试用例。那这个问题的解决方式就是找出所有完全平方数,然后输出即可。</think>要解决P1876开灯问题,需找出所有最终亮着的灯的编号。通过分析可知,只有编号为完全平方数的灯会被按奇数次,从而保持开启状态。以下是具体实现步骤: ### 分析思路 1. **问题转化**:灯的开关状态由被按次数决定。完全平方数有奇数个因数,因此最终亮着的灯编号必为完全平方数。 2. **数学推导**:对于范围1到n,所有满足i² ≤ n的整数i,对应的i²即为所求。 ### 代码实现 ```python n = int(input()) k = int(n ** 0.5) print(' '.join(str(i*i) for i in range(1, k + 1))) ``` ### 代码解释 1. **输入处理**:读取输入的整数n。 2. **计算平方根**:确定最大的整数k,使得k² ≤ n。 3. **生成结果**:遍历1到k,计算每个数的平方并转换为字符串。 4. **输出格式**:将所有结果用空格连接后输出。 例如,输入`6`,输出为`1 4`;输入`16`,输出为`1 4 9 16`。该方法时间复杂度为O(√n),效率极高。
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