(Luogu) P1582 倒水 (简单数学)

探讨了CC在处理无限大瓶子的难题时,如何通过二进制技巧和lowbit函数找到最少购买新瓶子的数量,以达到保留不超过K个瓶子的目标。

传送门

题目描述:一天,CC买了N个容量可以认为是无限大的瓶子,开始时每个瓶子里有1升水。接着~~CC发现瓶子实在太多了,于是他决定保留不超过K个瓶子。每次他选择两个当前含水量相同的瓶子,把一个瓶子的水全部倒进另一个里,然后把空瓶丢弃。(不能丢弃有水的瓶子)显然在某些情况下CC无法达到目标,比如N=3,K=1。此时CC会重新买一些新的瓶子(新瓶子容量无限,开始时有1升水),以到达目标。现在CC想知道,最少需要买多少新瓶子才能达到目标呢?

解题思路:我们可以从题中得到,它合并的方式是取两个水量相同的合并,所以易知最后的所剩瓶子里的水应该都是2的次方,而且瓶子个数小于等于k。以13举例子,他是由2的哪些次方组存呢,用二进制就可以很容易看出来,1101,是由2^3,2^2,2^0组成,数量为3,所以我们可以加个2^0,就是使得1101变成10000,二进制有几个1,就代表需要几个瓶子,看出这一点之后,就需要用到lowbit了(就是树状数组里那个,取一个数最小的那个1),我们不停的在原n上加lowbit(n),直到n中1的个数<=k。

注:为什么要从后往前加呢? 如11101,现在k=2,你可以选择加2^2, 变成100001,但这样是没有加2^0,2^1更优的,因为求的是最少需要加几个瓶子,所有因该从后往前考虑。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,k,ans=0;
int count(int tp){
	int sum=0;
	while(tp){
		sum++;
		tp&=(tp-1);
	}
	return sum;
}
int main(){
	std::ios::sync_with_stdio(0);
	cin>>n>>k;
	while(count(n)>k){
		ans+=n&-n,n+=n&-n;
	}
	cout<<ans<<endl;
	return 0;
}

一开始求二进制1的个数是直接暴力的,很遗憾T了一个点。

int count(int tp){
	int sum=0;
	while(tp){
		if(tp&1)	sum++;
		tp>>=1;
	}
	return sum;
}

AC代码的计数方法可以参考 戳我

洛谷P1177是【模板】排序题,可使用归并排序来解决。归并排序的核心思想是分治法,即将一个大问题分解为多个小问题,分别解决后再合并结果。 归并排序主要步骤如下: 1. **分解**:将待排序数组从中间分成两个子数组,递归地对这两个子数组进行排序。 2. **合并**:将两个已排序的子数组合并成一个有序数组。 以下是使用归并排序解决洛谷P1177题目的代码实现: ```cpp #include<bits/stdc++.h> #include<iomanip> using namespace std; #define IOS ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0) const int MAXN = 1e5 + 5; int a[MAXN], b[MAXN]; int n; // 数组长度 // 合并两个已排序的子数组 void mergesort(int l1, int r1, int l2, int r2) { int i = l1, j = l2, k = l1; while (i <= r1 && j <= r2) { if (a[i] <= a[j]) { b[k++] = a[i++]; } else { b[k++] = a[j++]; } } while (i <= r1) b[k++] = a[i++]; while (j <= r2) b[k++] = a[j++]; for (i = l1; i <= r2; i++) { a[i] = b[i]; } } // 递归进行归并排序 void merge(int l, int r) { if (l >= r) { return; } int mid = (l + r) / 2; merge(l, mid); merge(mid + 1, r); mergesort(l, mid, mid + 1, r); } int main() { IOS; cin >> n; for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> a[i]; } merge(0, n - 1); for (int i = 0; i < n; i++) { cout << a[i]; if (i < n - 1) cout << " "; } cout << endl; return 0; } ``` 上述代码中,`merge`函数用于递归地将数组分解为子数组,`mergesort`函数用于合并两个已排序的子数组。在`main`函数中,首先读取输入的数组,然后调用`merge`函数进行排序,最后输出排序后的数组。
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