数字黑洞 c++

给定任一个各位数字不完全相同的 4 位正整数,如果我们先把 4 个数字按非递增排序,再按非递减排序,然后用第 1 个数字减第 2 个数字,将得到一个新的数字。一直重复这样做,我们很快会停在有“数字黑洞”之称的 6174,这个神奇的数字也叫 Kaprekar 常数。

例如,我们从6767开始,将得到

7766 - 6677 = 1089
9810 - 0189 = 9621
9621 - 1269 = 8352
8532 - 2358 = 6174
7641 - 1467 = 6174
... ...

现给定任意 4 位正整数,请编写程序演示到达黑洞的过程。

输入格式:

输入给出一个 (0,104) 区间内的正整数 N。

输出格式:

如果 N 的 4 位数字全相等,则在一行内输出 N - N = 0000;否则将计算的每一步在一行内输出,直到 6174 作为差出现,输出格式见样例。注意每个数字按 4 位数格式输出。

输入样例 1:

6767

输出样例 1:

7766 - 6677 = 1089
9810 - 0189 = 9621
9621 - 1269 = 8352
8532 - 2358 = 6174

输入样例 2:

2222

输出样例 2:

2222 - 2222 = 0000

 易错点分析:

1)在输出结果时,要保证按输出四位数的形式输出,当结果是三位数两位数时,在其结果前面补0.

2)在输入6174时,应该保证其进入循环,建议用do-while循环。

 

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

//取得每一位数
void get_num(int& q_num, int& b_num, int& s_num, int& g_num,int num)
{
	g_num = num % 10;
	s_num = num / 10 % 10;
	b_num = num / 100 % 10;
	q_num = num / 1000;
}

//将vector容器里的每一位数重新组合成为一个整数
int solve(vector<int>num)
{
	int sum = 0;
	for (int i=0;i<num.size();i++)
	{
		sum = num[i] + sum * 10;
	}
	return sum;
}

//按降序排序
bool cmp(int n1, int n2)
{
	return n1 > n2;
}

int main()
{	

	int n;
	cin >> n;

	//用do-while循环 防止当输入6174时不能进入循环
	do{

		int q_num = 0, b_num = 0, s_num = 0, g_num = 0;
		get_num(q_num, b_num, s_num, g_num, n);
		vector<int>num = { q_num,b_num,s_num,g_num };//将每一位数放到vector容器里 方便排序
		
		sort(num.begin(), num.end(), cmp);//按降序排序
		int num1 = solve(num);

		for (auto it = num.begin(); it != num.end(); it++)//输出降序排序的数
		{
			cout << *it;
		}

		cout << " - ";

		sort(num.begin(), num.end());//默认升序排序
		int num2 = solve(num);
		for (auto it = num.begin(); it != num.end(); it++)//输出升序排序的数
		{
			cout << *it;
		}

		cout << " = ";
		n = num1 - num2;
		//输出结果时要保证是四位数,即如果结果是像220的三位数,也要按0220的形式输出
		if (n < 1000 && n>100) cout << "0";
		else if (n < 100 && n>10) cout << "00";
		else if (n < 10 && n != 0) cout << "000";
		
		if (n != 0) cout << n << endl;
		else cout << "0000";//如果结果为0时 输出0000

		//如果结果为0时跳出循环;
		if (n == 0)
		{
			break;
		}
	} while (n != 6174);
	

	return 0;

}

### C++ 实现数字黑洞 495 的算法 数字黑洞是指对于所有三位数,通过特定操作最终会得到固定的结果 495。具体过程如下: 1. 输入一个不全相同的三位正整数 n。 2. 将该数字重新排列成最大和最小两个新数(如果不足三位则前面补零),并求这两个数之差 m。 3. 对所得的新数重复上述步骤。 当输入满足条件时,经过有限次运算后必然进入循环 495 -> 495。 以下是完整的 C++ 示例代码来演示这一过程[^1]: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> // sort函数所在头文件 using namespace std; // 获取由num组成的降序排列的最大值 int getMax(int num) { int digits[3]; for (int i = 0; i < 3; ++i, num /= 10) digits[i] = num % 10; sort(digits, digits + 3, greater<int>()); return digits[0]*100 + digits[1]*10 + digits[2]; } // 获取由num组成的升序排列的最小值 int getMin(int num) { int digits[3]; for (int i = 0; i < 3; ++i, num /= 10) digits[i] = num % 10; sort(digits, digits + 3); return digits[0]*100 + digits[1]*10 + digits[2]; } void kaprekarRoutine() { cout << "请输入任意三个不同数字构成的三位数:" ; int number; cin >> number; while (!(number == 495)) { int maxNum = getMax(number); int minNum = getMin(number); cout << maxNum << "-" << minNum << "=" ; number = maxNum - minNum; printf("%d\n", number); } } ``` 此程序首先定义了辅助功能 `getMax` 和 `getMin` 来分别计算给定数值所能形成的最大与最小可能值。主逻辑位于 `kaprekarRoutine()` 函数内部,在这里实现了反复迭代直到达到目标状态的过程,并打印每次变换后的中间结果以便观察整个收敛路径。
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