PAT甲级1010 Radix (25)

探讨如何解决两个正整数N1和N2之间的等式问题,其中一个数的进制已知,任务是找到另一个数的进制,使得等式成立。通过将已知进制的数转换为十进制,再尝试不同进制,找到使两数相等的进制。

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1010 Radix (25 分)

Given a pair of positive integers, for example, 6 and 110, can this equation 6 = 110 be true? The answer is yes, if 6 is a decimal number and 110 is a binary number.

Now for any pair of positive integers N​1​​ and N​2​​, your task is to find the radix of one number while that of the other is given.

Input Specification:

Each input file contains one test case. Each case occupies a line which contains 4 positive integers:


N1 N2 tag radix

Here N1 and N2 each has no more than 10 digits. A digit is less than its radix and is chosen from the set { 0-9, a-z } where 0-9 represent the decimal numbers 0-9, and a-z represent the decimal numbers 10-35. The last number radix is the radix of N1 if tag is 1, or of N2 if tag is 2.

Output Specification:

For each test case, print in one line the radix of the other number so that the equation N1 = N2 is true. If the equation is impossible, print Impossible. If the solution is not unique, output the smallest possible radix.

Sample Input 1:

6 110 1 10

Sample Output 1:

2

Sample Input 2:

1 ab 1 2

Sample Output 2:

Impossible

这题陷阱很多- -,首先想到的是把已给出进制的那个数转化为10进制,然后另外一个未知进制的数去一个个试可能的进制,然后也转换为10进制和那个已知的比较,看看是否存在一个进制使他们相等,提醒,进制会非常非常大,要用long long存。首先是进制的范围(举个例子):

比如6 110 1 10

这里6已经是10进制了,我们看110,最小的进制是2,那么最大的进制不能超过6+1=7,因为如果进制为8,那么110转换成十进制为9必定比6大,已经无意义了。

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;

char n1[15], n2[15];
int t, r;

long long toDecimal(char s[],long long r) {
	long long res = 0;
	long long temp = 0;
	int len = strlen(s);
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		if (s[i]>='0'&&s[i]<='9') {
			temp = s[i] - '0';
		}
		else if (s[i] >= 'a'&&s[i] <= 'z') {
			temp = s[i] - 'a' + 10;
		}
		res = res * r + temp;
	}
	return res;
}

long long binary(long long l, long long r,long long target) {
	while (l <= r) {
		long long mid = (l + r) / 2;
		if (toDecimal(n2, mid) == target) {
			return mid;
		}
		else if (toDecimal(n2, mid) < 0 || toDecimal(n2, mid) > target) {
			r = mid - 1;
		}
		else if (toDecimal(n2, mid) < target) {
			l = mid + 1;
		}
	}
	return -1;
}

long long getMin() {
	int min = 0,tmp = 0;
	for (int i = 0; i < strlen(n2);i++) {
		if (n2[i] >= 'a'&&n2[i] <= 'z') {
			tmp = n2[i] - 'a' + 10;
		}
		else if('0' <= n2[i] && n2[i] <= '9'){
			tmp = n2[i] - '0';
		}
		if (tmp > min) min = tmp + 1;
	}
	if (min < 2) return 2;
	return min;
}

int main() {
	long long res = 0, radix = 0;
	scanf("%s %s %d %d", n1, n2, &t, &r);

	if (t == 2) swap(n1, n2);
	res = toDecimal(n1, r);

	long long left = getMin();//比如2进制只有0和1,那么最低进制就是该字符串最大数字+1
	long long right = max(left, res) + 1;//最大进制不能超过res+1,因为超过了肯定比res大
	radix = binary(left, right, res);

	if (radix != -1) printf("%lld\n", radix);
	else printf("Impossible");

	return 0;
}

 

### 关于 PAT 甲级 1010 Radix 测试点 7 的解决方案 对于给定的一对正整数,判断是否存在某个进制使得两个数值相等是一个典型的算法问题。当处理像测试点 7 这样的特定情况时,通常涉及更复杂的边界条件或更大的数据范围。 #### 理解题目要求 该题目的核心在于找到一个合适的基数 \( R \),使字符串形式给出的第一个数字等于第二个数字所表示的实际值。需要注意的是,在某些情况下可能不存在这样的 \( R \)[^2]。 #### 处理大数与溢出风险 为了应对潜在的大数运算以及防止计算过程中发生溢出,可以采用高精度算术库或者编程语言内置的支持大数据类型的特性来完成此任务。此外,设置合理的上下限也是必要的措施之一: ```cpp long long int rb_max = INT32_MAX + 1; ``` 这种方法通过设定超出常规范围的最大最小值,确保不会因为初始假设不当而导致错误的结果[^3]。 #### 实现思路 一种有效的策略是从较低的基数开始尝试直到较高的基数为止,并检查转换后的结果是否匹配。具体来说,可以从基数 `min_base` 开始(通常是字符集中最大可能出现的那个),逐步增加到 `max_base` 或者直到发现符合条件的情况停止。 下面是 C++ 中的一个简化版实现方式: ```cpp #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; bool isPossible(string numStr, char targetChar, int& base) { for (base = max(2, targetChar - '0' + 1); ; ++base) { long long value = 0; for (char c : numStr) { if (!isdigit(c)) break; // 非数字字符终止循环 value = value * base + (c - '0'); if (value > LLONG_MAX / base && base != 10) return false; // 检查并预防溢出 } if (to_string(value).find(targetChar) != string::npos) return true; } } int main() { string A, B; cin >> A >> B; int baseA, baseB; bool resultA = isPossible(A, B[B.size()-1], baseA); bool resultB = isPossible(B, A[A.size()-1], baseB); cout << ((resultA || resultB)? "Yes":"No") << endl; } ``` 上述代码片段展示了如何遍历不同的基底来进行验证操作。请注意这只是一个概念性的展示,实际应用中还需要考虑更多细节和优化空间。
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