PAT L1-009. N个数求和 分数求和 struct重载

该博客介绍了PAT编程竞赛中的一道题目,要求计算N个有理数(以分子/分母形式给出)的和。输入包含一个正整数N和N个有理数,输出应是最简形式的有理数和,确保分子小于分母且无公因子。博主提供了题目的输入输出样例以及解题思路。

L1-009. N个数求和

时间限制
400 ms
内存限制
65536 kB
代码长度限制
8000 B

本题的要求很简单,就是求N个数字的和。麻烦的是,这些数字是以有理数“分子/分母”的形式给出的,你输出的和也必须是有理数的形式。

输入格式:

输入第一行给出一个正整数N(<=100)。随后一行按格式“a1/b1 a2/b2 …”给出N个有理数。题目保证所有分子和分母都在长整型范围内。另外,负数的符号一定出现在分子前面。

输出格式:

输出上述数字和的最简形式 —— 即将结果写成“整数部分 分数部分”,其中分数部分写成“分子/分母”,要求分子小于分母,且它们没有公因子。如果结果的整数部分为0,则只输出分数部分。

输入样例1:
5
2/5 4/15 1/30 -2/60 8/3
输出样例1:
3 1/3
输入样例2:
2
4/3 2/3
输出样例2:
2
输入样例3:
3
1/3 -1/6 1/8
输出样例3:
7/24

题目链接:https://www.patest.cn/contests/gplt/L1-009

题解:

一直不知道分数要怎么计算求和,看了zyyyyy的代码才知道原来用struct重载+运算用起
来如此科学,真是学习了!然后发现一个万能头文件#include <bits/stdc++.h>,
以后写代码方便了不少。不说了,直接上代码

#include <bits/stdc++.h>
#define INF 0xffffffff
using namespace std;
typedef long long ll;

ll gcd(ll a, ll b){
    return b == 0 ? a:gcd(b, a%b); 
}

struct Frac{
    ll up, dw;
    Frac(){}
    Frac(ll x):up(x), dw(1){}
    Frac(ll x, ll y){
        if(x == 0){
            up = 0;
            dw = 1;
        }
        else{
            up = x;
            dw = y;
            ll g = gcd(up, dw);
            up /= g;
            dw /= g;
        }
    }
    Frac operator + (const Frac &b) const{
        return Frac(dw*b.up+up*b.dw, dw*b.dw);
    }
    void print(){
        if(up == 0){
            printf("0\n");
            return;
        }
        int zero = 0;
        if(up/dw){
            printf("%lld", up/dw);
            up %= dw;
            zero = 1;
        }
        if(up){
            if(zero){
                printf(" ");
            }
            printf("%lld/%lld", up, dw);
        }
        printf("\n");
    }
};

int main(){
    int n;
    while(scanf("%d", &n) == 1 && n){
        Frac ans(0);
        for(int i=0; i<n; i++){
            ll x, y;
            scanf("%lld/%lld", &x, &y);
            ans = ans + Frac(x, y);
        }
        ans.print();
    }
    return 0;
} 
### 关于 PAT L1-009 题目中的 N 个数求和测试点解题思路 #### 输入与输出解析 该题目要求读取一系列有理数并计算其总和。输入的第一行为正整数 \(N\) (\( \leqslant 100 \)),表示后续要处理的有理数数量;第二行则按照 `a1/b1 a2/b2 ...` 的格式提供这些有理数值[^3]。 对于输出部分,需注意当遇到负数情况下的特殊处理方式以及确保最终结果能够被正确展示为带分数形式(即整数加上一个最简化的真分数)[^2]。 #### 数据结构的选择 考虑到所有分子和分母均处于长整型范围内,因此建议采用 `long long int` 类型来保存数据以防止溢出问题的发生。此外,在实现过程中应当特别留意对零除异常情况进行预防措施[^4]。 #### 主要算法逻辑 为了高效完成此任务,可以遵循如下策略: 1. 初始化两个变量用于累积相加后的整体值及其对应的分母; 2. 对每一个新加入运算过程里的项做最大公约数简化操作后再执行累加动作; 3. 完成全部项目叠加之后再将所得商转换成分离出来的整数部分同剩余未满单位长度的小数片段两大部分呈现出来。 下面是具体的 C++ 实现代码示例: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 辗转相除法求gcd函数定义 long long gcd(long long a, long long b){ return !b ? abs(a):gcd(b,a%b); } int main(){ int n; cin >> n; struct Fraction { long long numerator = 0; // 分子初始化为0 long long denominator = 1;// 分母初始化为1 } sum; while(n--){ char ch; long long up, down = 1; cin >> up; ch=getchar(); if(ch != ' ') cin>>down; if(down<0){up=-up;down=-down;} // 调整符号 // 计算最小公倍数 lcm 和新的分子 new_up long long lcm=sum.denominator/down*down; long long new_up=(sum.numerator*(lcm/sum.denominator)+up*(lcm/down)); // 更新当前累计的结果,并化简 sum={new_up/gcd(new_up,lcm),lcm/gcd(new_up,lcm)}; } if(sum.numerator==0) cout<<0; else{ long long integerPart=fabs(sum.numerator)/sum.denominator; long long remainder=fabs(sum.numerator)%sum.denominator; if(integerPart>0 && remainder>0) printf("%lld %lld/%lld",integerPart,remainder,sum.denominator); else if(remainder!=0) printf("%lld/%lld",remainder,sum.denominator); else printf("%lld",integerPart); if(sum.numerator<0) putchar('-'); } } ```
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