蓝桥杯 2的n次幂表示

问题描述
  任何一个正整数都可以用2进制表示,例如:137的2进制表示为10001001。
  将这种2进制表示写成2的次幂的和的形式,令次幂高的排在前面,可得到如下表达式:137=2^7+2^3+2^0
  现在约定幂次用括号来表示,即a^b表示为a(b)
  此时,137可表示为:2(7)+2(3)+2(0)
  进一步:7=2^2+2+2^0 (2^1用2表示)
  3=2+2^0
  所以最后137可表示为:2(2(2)+2+2(0))+2(2+2(0))+2(0)
  又如:1315=2^10+2^8+2^5+2+1
  所以1315最后可表示为:
  2(2(2+2(0))+2)+2(2(2+2(0)))+2(2(2)+2(0))+2+2(0)
输入格式
  正整数(1<=n<=20000)
输出格式
  符合约定的n的0,2表示(在表示中不能有空格)
样例输入
137
样例输出
2(2(2)+2+2(0))+2(2+2(0))+2(0)
样例输入
1315
样例输出

2(2(2+2(0))+2)+2(2(2+2(0)))+2(2(2)+2(0))+2+2(0)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
void bin(int n){
    if(n<=2) {
        if(n==0||n==2) cout<<n;
        return ;
    }
    int num=0,cnt=0,a[30];
    while(n){
        if(n%2)
            a[num++]=cnt;
        n/=2;
        cnt++;
    }
    for(int i=num-1;i>=0;i--){
        cout<<'2';
        if(a[i]!=1) cout<<'(';
        bin(a[i]);
        if(a[i]!=1) cout<<')';
        if(i) cout<<'+';
    }
}
int main(){
    int n;
    while(cin>>n){
        if(n==1){
            cout<<"2(0)"<<endl;
            continue ;
        }
        else if(n==2) {
            cout<<'2'<<endl;
            continue ;
        }
        bin(n);
        cout<<endl;
    }
    return 0;
}

### 关于第九届蓝桥杯复数题目及解答 #### 题目描述 设 \( i \) 为虚数单位。对于任意正整数 \( n \),\( (2+3i)^n \) 的实部和虚部都是整数。求 \( (2+3i)^{123456} \) 等于多少?即 \( (2+3i) \) 的 123456 次幂,这个数字很大,要求精确表示。 答案需写成“实部±虚部i”的形式,其中实部和虚部均为整数(不可用科学计数法表示)。中间任何地方均不得加空格,且当实部为正值时其前无需加正号。例如,\( (2+3i)^2 \) 表示为 `-5+12i`,而 \( (2+3i)^5 \) 则应写作 `122-597i`[^3]。 --- #### 解决思路与方法 由于计算涉及大数运算,普通的浮点型数据无法满足精度需求,因此需要借助 Java 中的大数类 `BigInteger` 和 `BigDecimal` 来处理高精度数值。以下是具体解决过程: 1. **定义复数结构** 使用两个变量分别存储复数的实部和虚部,并通过迭代方式逐步更新它们的值。 2. **利用模运算优化性能** 考虑到指数较大 (\( 123456 \)),直接暴力乘方可能导致效率低下甚至内存溢出。可以采用快速算法来加速计算。 3. **文件输出结果** 因最终结果非常庞大,建议将结果保存至外部文件而非打印在控制台上,以免因字符长度过长引发异常[^4]。 --- #### 实现代码 以下是一个完整的解决方案实现: ```java import java.io.*; import java.math.*; public class ComplexPower { public static void main(String[] args) throws IOException { BigInteger real = new BigInteger("2"); // 初始化实部 BigInteger imag = new BigInteger("3"); // 初始化虚部 BigInteger tempReal, tempImag; for(int i=1;i<123456;i++) { // 进行循环累乘直到达到指定数 tempReal = real.multiply(new BigInteger("2")).subtract(imag.multiply(new BigInteger("3"))); tempImag = real.multiply(new BigInteger("3")).add(imag.multiply(new BigInteger("2"))); real = tempReal; // 更新当前状态下的新实部 imag = tempImag; // 同样也更新新的虚部 } String resultStr = ""; if(real.signum() >=0){ resultStr += ""+(real.toString()); }else{ resultStr += "-"+(-real).toString(); } if(!imag.equals(BigInteger.ZERO)){ if(imag.compareTo(BigInteger.ZERO)>0){ resultStr += "+" + imag.toString()+"i"; }else{ resultStr += "-" + (-imag).toString()+"i"; } } try(PrintStream out = new PrintStream(new FileOutputStream("result.txt"))){ // 输出到文件中去 out.print(resultStr); } } } ``` 上述程序实现了对给定复数进行多自乘的操作逻辑,并妥善考虑到了符号拼接以及超大数据量情况下的管理措施。 --- #### 结果说明 运行以上代码后,在项目根路径下生成名为 `result.txt` 文件,打开该文档即可查看完整的结果字符串。注意此串可能长达数十万位字符,请耐心等待全部加载完成后再做进一步分析验证工作。 ---
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