洛谷 P1458 顺序的分数 Ordered Fractions (dfs+二分)

本文介绍了一种通过编程解决数学问题的方法,具体是找出所有满足特定条件的最简分数序列。给定一个自然数N,文章详细阐述了如何找出所有分子和分母互质且分母小于等于N的分数,并按其数值大小进行排序输出。

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题目描述

输入一个自然数N,对于一个最简分数a/b(分子和分母互质的分数),满足1<=b<=N,0<=a/b<=1,请找出所有满足条件的分数。

这有一个例子,当N=5时,所有解为:

0/1 1/5 1/4 1/3 2/5 1/2 3/5 2/3 3/4 4/5 1/1

给定一个自然数N,1<=n<=160,请编程按分数值递增的顺序输出所有解。

注:①0和任意自然数的最大公约数就是那个自然数②互质指最大公约数等于1的两个自然数。

输入输出格式

输入格式:

 

单独的一行一个自然数N(1..160)

 

输出格式:

 

每个分数单独占一行,按照大小次序排列

 

输入输出样例

输入样例:

5

输出样例:

0/1
1/5
1/4
1/3
2/5
1/2
3/5
2/3
3/4
4/5
1/1

 

向两端搜索二分找答案,找到就输出

AC代码:

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#include<math.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define INF 0x3f3f3f3f
using namespace std;
int n;
void dfs(int l1,int l2,int r1,int r2)
{
    int ans1=l1+r1,ans2=l2+r2;
    if(ans2>n)
      return ;
    dfs(l1,l2,ans1,ans2);
    printf("%d/%d\n",ans1,ans2);
    dfs(ans1,ans2,r1,r2);
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    printf("0/1\n");
    dfs(0,1,1,1);
    printf("1/1\n");
    return 0;
}

 

在P1458 USACO 2.1 有序分数 Ordered Fractions 的题目中,你需要处理一组分数,每个分数由两个整数表示,即分子m和分母d,然后对这些分数按照它们的小数形式进行非递减排序。以下是解决这个问题的一般步骤: 1. **创建结构体**: 定义一个包含分子和分母的结构体或类,例如在C++中可以是`struct Fraction { int numerator; int denominator; }`。 2. **转换为小数**: 对于每个分数,需要将其转换为浮点数以便进行比较。这可以通过除法操作 `float fraction = (float)m / d;` 来完成。 3. **比较函数**: 编写一个用于比较两个分数大小的函数,通常通过比较它们的小数形式。如果分数a小于b,则返回负数;等于则返回0;大于则返回正数。 ```cpp bool compareFractions(const Fraction &a, const Fraction &b) { return a.numerator * b.denominator > b.numerator * a.denominator; } ``` 4. **排序算法**: 使用适当的排序算法,如`std::sort`(对于C++),对分数数组进行排序。这里,你可以传递自定义的比较函数给`sort`,它会根据这个函数的规则对元素进行排序。 ```cpp std::vector<Fraction> fractions; // ... 添加分数fractions列表中 std::sort(fractions.begin(), fractions.end(), compareFractions); ``` 5. **存储结果**: 排序完成后,数组`fractions`就包含了按照要求排列的分数。注意,由于原题可能要求输出的是字符串形式,因此在存储之前可能还需要遍历数组,将每个分数转换回字符串。
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