UVa 550 Multiplying by Rotation

本文详细解析了一种用于循环位移与进制转换的算法,通过输入样例1与样例2,逐步展示了算法的具体实现过程。算法核心在于通过循环操作,将数字在指定进制下进行位移并计算最终位数。

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【解题思路】

参考了一下别人的思路,发现这个题目有点绕,要求输出满足条件的最小位数,现就输入样例进行分析。

输入样例1

10 7 4

表明输入的数字末位为7,乘数为4,进制为十进制。将7乘上4,得28,开始执行如下循环:

(1)得到的数字是否为7?若是,结束循环,统计完整的循环次数。否则,转步骤(2)。

(2)将该乘数除以进制10,求得商d;将原乘数再对进制10求模,求得余数r。转步骤(3)。

(3)将余数r作为新的被乘位,乘上4,加上之前的进位d。转步骤(1)。

7*4=28

28 != 7 28/10=2 28%10=88*4+2=34

34 != 7 34/10=3 34%10=44*4+3=19

19 != 7 19/10=1 19%10=99*4+1=37

37 != 7 37/10=3 37%10=77*4+3=31

31 != 7 31/10=3 31%10=11*4+3=7

7 == 7结束

经过循环后,被乘数相当于增长了5位,共6位。


输入样例2

9 7 4

表明输入的数字末位为7,乘数为4,进制为九进制。将7乘上4,得28,循环中的进制为九进制,仿照如上循环即可。

7*4=28

28 != 7 28/9=3 28%9=1 1*4+3=7

7 == 7结束

经过循环后,被乘数相当于增长了1位,共2位。

步骤(3)就相当于把结果看做对应的进制,取其低位作为被乘数的高位,这样就模拟了循环右移一位的过程。


【代码】

#include	<stdio.h>
#include	<string.h>


int main() {
	int base, digit, mult;
	int ans, temp;
	int d, r;

	while (~scanf("%d %d %d", &base, &digit, &mult)) {
		ans = 1; //统计位数
		temp = digit*mult;
		while (temp != digit) {
			ans ++;
			d = temp/base;
			r = temp%base;
			temp = r*mult+d;
		}
		printf("%d\n", ans);
	}
	return 0;
}



### 不使用乘法运算的矩阵相乘方法 对于不依赖于传统乘法操作而实现矩阵相乘的需求,可以考虑利用加法和位移操作替代标准乘法。这种方法特别适用于二进制数值表示下的整数矩阵。 #### 使用加法与位移代替乘法 当处理两个较小规模的正整数时,可以通过重复累加的方式模拟乘法效果。例如,要计算 \(a \times b\) 可以通过将 a 加上自己共 b 次来完成。这种思路同样可应用于矩阵元素间的相互作用: 给定两个矩阵 A 和 B ,其中 A 的维度为 m×n 而 B 的维度为 n×p 。为了得到 C=AB 结果中的某个特定位置 c_{ij} 值,则需遍历 k 属于 {1,...,n} 并执行如下逻辑: - 初始化临时变量 temp 到零; - 对每一个非零项 a_{ik}, 将其对应的 b_{kj} 复制到一个新的向量 v 中; - 针对上述获得的每个 v[j], 执行 |v| 次自增操作至 temp 上;这里 |v| 表示取绝对值后的大小; - 更新目标矩阵 C 中对应的位置 c_{ij}=temp 。 此过程实际上就是把常规意义上的 “乘积求和” 替换成了一系列基于条件判断的选择性增量行为[^1]。 然而值得注意的是,在实际应用中完全摒弃硬件层面支持的传统算术指令并不现实也无必要——现代计算机体系结构已经高度优化了此类基础运算性能。因此除非有特殊需求或约束环境(比如某些嵌入式系统),通常不会刻意追求这种方式来进行大规模矩阵运算。 ```python def matmul_without_multiplication(A, B): rows_A = len(A) cols_A = len(A[0]) cols_B = len(B[0]) result = [[0 for _ in range(cols_B)] for __ in range(rows_A)] for i in range(rows_A): for j in range(cols_B): temp = 0 for k in range(cols_A): if A[i][k]: value_to_add = abs(B[k][j]) * (-1)**(B[k][j]<0) # Handle negative numbers while value_to_add != 0: sign = -1 if value_to_add < 0 else 1 value_to_add -= sign temp += A[i][k]*sign result[i][j] = temp return result ```
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