天梯赛 L1-009. N个数求和

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 ,判题程序 Standard, 作者 陈越
题目描述:
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

题目网址:(https://www.patest.cn/contests/gplt/L1-009)

题意:
让求几个分数的和并分离出整数部位和分数部位,分数部位化为最简。

思路:
看到是分数间的求和,首先要考虑是通分,所以要先写个求最大公约数的函数,然后进行通分求和

代码:

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    long long yue(long long x,long long y);//声明最大公约数函数
    long long i,a,b,c,d,p,o,g,h,n,m,k;//注意范围
    char s;
    cin>>n;
    cin>>a>>s>>b;//先输入一个做结果
    for(i=1;i<n;i++)//循环n-1次并进行通分求和
    {
        cin>>c>>s>>d;
        p=yue(b,d);//调用函数求b和d的最大公约数
        o=b*d/p;//求b和d的最小公倍数
        a=o/b*a;//下面是进行通分求和
        b=o;
        c=o/d*c;
        d=o;
        g=a+c;
        a=g;
        b=o;
    }
    m=a/b;//求整数部分
    h=a%b;//去掉整数部分后的分子
    k=yue(h,b);//最后分子分母的最大公约数
    h=h/k;//化简后的分子
    b=b/k;//化简后的分母
    if(m!=0)//整数部分不为0的情况
    {
        cout<<m;
        if(h!=0)//化简后的分子不为0的情况
            cout<<" "<<h<<s<<b;
        cout<<endl;
    }
    else//整数部分为0的情况
    {
        if(h==0)//化简后的分子为0的情况
            cout<<"0"<<endl;
        else//化简后的分子不为0的情况
            cout<<h<<s<<b<<endl;
    }

    return 0;
}
long long yue(long long x,long long y)//用辗转相除法求最大公约数
{
    long long t,q,w,e;
    if(x<y)
    {
        t=x;
        x=y;
        y=t;
    }
    q=x;
    w=y;
    while(w!=0)
    {
        e=q%w;
        q=w;
        w=e;
    }
    return (q);
}

运行结果:
这里写图片描述
这里写图片描述
这里写图片描述

总结:
做题时一定要读清题,找到关键词,把需要考虑的情况都写出来。

### 解决方案 对于PTA天梯赛训练集中的L1-009 N个数求和问题,在C++中可以通过定义结构体来存储分数并编写函数处理加法运算以及化简操作。下面展示了一个完整的解决办法。 #### 定义数据结构与辅助功能 为了方便表示分数,可以创建一个名为`Fraction`的结构体用于保存分子(`numerator`)和分母(`denominator`)两个成员变量;同时提供构造函数初始化对象,并重载流插入运算符以便于输出显示[^1]。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; struct Fraction { int numerator; int denominator; // 构造函数 Fraction() : numerator(0), denominator(1) {} Fraction(int num, int deno): numerator(num), denominator(deno){ simplify(); } void simplify(){ if (this->denominator != 0 && this->numerator != 0){ int gcd_val = __gcd(abs(this->numerator), abs(this->denominator)); this->numerator /= gcd_val; this->denominator /= gcd_val; if (this->denominator < 0){ // Ensure the sign is on top this->numerator *= -1; this->denominator *= -1; } }else{ this->numerator = 0; this->denominator = 1; } } friend ostream& operator<<(ostream &os, const Fraction &f); }; // Overload << to output fraction objects easily. ostream& operator<<(ostream &os, const Fraction &f){ os<< f.numerator << "/" << f.denominator; return os; } ``` #### 主逻辑实现 接下来是主程序部分,这里读取输入直到遇到文件结束标志EOF为止。每次迭代都会先获取当前测试案例的数量n,之后循环读入每一个分数字符串形式的数据转换为对应的`Fraction`实例加入到向量容器之中准备后续计算。最后遍历所有项累加得到最终结果后打印出来即可完成整个流程[^2]。 ```cpp int main() { vector<Fraction> fractions; while(true){ string line; getline(cin,line); if(line.empty()) break; stringstream ss(line); size_t count; ss >> count; for(size_t i=0 ;i<count;++i){ char slash; int numer, denom; ss>>numer>>slash>>denom; fractions.emplace_back(numer,denom); } // Calculate LCM of all denominators first long long lcm = 1LL *fractions.front().denominator; for(auto it=fractions.begin()+1;it!=fractions.end();++it){ lcm=(lcm*(*it).denominator)/__gcd(lcm , (*it).denominator ); } // Sum up all numerators after converting them into same base using calculated LCM long long total_numerator=0; for(const auto& frac:fractions){ total_numerator+=frac.numerator*(lcm/frac.denominator); } cout<<Fraction(total_numerator,lcm)<<endl; // Clear input buffer and prepare for next test case cin.clear(); cin.ignore(INT_MAX,'\n'); fractions.clear(); } return 0; } ``` 此段代码实现了对多个带符号有理数相加以获得其简化后的表达式的功能。通过构建合理的类封装了必要的属性和行为使得整体架构清晰易懂易于维护扩展[^3]。
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