L2-029 特立独行的幸福 (25 分)

这篇博客探讨了在给定区间内如何找到特立独行的幸福数及其独立性。作者首先定义了幸福数、幸福依附数等相关概念,并提供了一种算法,通过遍历区间内的数字并判断其是否为幸福数,进而筛选出特立独行的幸福数。当区间内不存在幸福数时,输出SAD。最后,展示了带有注释的代码实现。

题目链接

题目大意:注意这几个概念,幸福数,幸福依附于初始数字的幸福数,特立独行的幸福数,独立性,不幸福的数。给定一区间,列出区间内所有的特立独行的幸福数和它的独立性。如果区间内没有幸福数,则输出SAD。

思路:逐个遍历区间内的数字,判断是否是幸福数,若是幸福数则保存在一数组内;并且将该过程中经历的数字标记下来,用来下一步判断是否是特立独行的幸福数。
若数组为空,说明没有幸福数;否则,遍历数组,判断是否是特立独行的幸福数。

提交代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=10000+5;
int a[maxn], b[maxn];
bool ishappy(int t){  
    int k=t;   
    bool flag=false;
    vector<int>ans(350,0);  
    vector<int>v;
    int cnt=0;  
    while(2){
        int n=t,a=0;
        while(n!=0){  a+=(n%10)*(n%10);   n/=10;  }  
        t=a;
        if(t==1){  cnt++; flag=true;  break; }   
        else{
            if(ans[t]==0) { cnt++; ans[t]=1; v.push_back(t);}  
            else { flag=false; break;}  
        }
    }
    if(flag){
        b[k]=cnt;
        for(int i=0;i<v.size();i++){    a[v[i]]=1;      } 
    }
    return flag;
}
bool isprime(int t){
    int k=sqrt(t);
    if(t==2)return true;
    for(int i=2;i<=k;i++){
        if(t%i==0)return false;
    }
    return true;
}
int main(){
    int n1,n2;
    vector<int>happynum;
    scanf("%d%d",&n1,&n2);
    for(int t=n1;t<=n2;t++){
        if(ishappy(t)){ happynum.push_back(t);  }
    }
    if(happynum.size()>0){ 
        for(int i=0;i<happynum.size();i++){
            int t=happynum[i];
            if(a[t]==0){  
                printf("%d ",t);
                if(isprime(t)) printf("%d\n",b[t]*2);
                else printf("%d\n",b[t]);
            }
        }
    }else{ printf("SAD");   }

    return 0;
}


带注释的代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=10000+5;
//数组a的作用:1表示数字i的幸福依附于其它数字
//数组b的作用:记录幸福依附于i的数字的个数
int a[maxn], b[maxn];
bool ishappy(int t){  //判断是否是幸福数
    int k=t;   //保存值
    bool flag=false;
    vector<int>ans(350,0);  //最大的数为10000,而各位数平方和最大的数为9999,和为324,所以350足够用
    vector<int>v;
    int cnt=0;  //记录依附于它的的幸福数的个数
    while(2){
        int n=t,a=0;
        while(n!=0){  a+=(n%10)*(n%10);   n/=10;  }  //求各位数字平方和
        t=a;
        if(t==1){  cnt++; flag=true;  break; }   //是幸福数
        else{
            if(ans[t]==0) { cnt++; ans[t]=1; v.push_back(t);}  //数字没出现过
            else { flag=false; break;}  //数字出现过,表明出现了死循环,不是幸福数
        }
    }
    if(flag){ //幸福数
        b[k]=cnt;
        for(int i=0;i<v.size();i++){    a[v[i]]=1;      } //把幸福依附于其它数字的数记录下来
    }
    return flag;
}
bool isprime(int t){
    int k=sqrt(t);
    if(t==2)return true;
    for(int i=2;i<=k;i++){
        if(t%i==0)return false;
    }
    return true;
}
int main(){
    int n1,n2;
    vector<int>happynum;
    scanf("%d%d",&n1,&n2);
    for(int t=n1;t<=n2;t++){
        if(ishappy(t)){ happynum.push_back(t);  }
    }
    if(happynum.size()>0){ //输出
        for(int i=0;i<happynum.size();i++){
            int t=happynum[i];
            if(a[t]==0){  //特立独行的幸福数
                printf("%d ",t);
                if(isprime(t)) printf("%d\n",b[t]*2);
                else printf("%d\n",b[t]);
            }
        }
    }else{ printf("SAD");   }

    return 0;
}


7-6 特立独行幸福 (25) 对一个十进制数的各位数字做一次平方和,称作一次迭代。如果一个十进制数能通过若干次迭代得到 1,就称该数为幸福数。1 是一个幸福数。此外,例如 19 经过 1 次迭代得到 822 次迭代后得到 68,3 次迭代后得到 100,最后得到 1。则 19 就是幸福数。显然,在一个幸福数迭代到 1 的过程中经过的数字都是幸福数,它们的幸福是依附于初始数字的。例如 82、68、100 的幸福是依附于 19 的。而一个特立独行幸福数,是在一个有限的区间内不依附于任何其它数字的;其独立性就是依附于它的的幸福数的个数。如果这个数还是个素数,则其独立性加倍。例如 19 在区间[1, 100] 内就是一个特立独行幸福数,其独立性为 2×4=8。 另一方面,如果一个大于1的数字经过数次迭代后进入了死循环,那这个数就不幸福。例如 29 迭代得到 85、89、145、4220、4、16、37、58、89、…… 可见 89 到 58 形成了死循环,所以 29 就不幸福。 本题就要求你编写程序,列出给定区间内的所有特立独行幸福数和它的独立性。 输入格式: 输入在第一行给出闭区间的两个端点:1<A<B≤10 ​4 ​​ 。 输出格式: 按递增顺序列出给定闭区间 [A,B] 内的所有特立独行幸福数和它的独立性。每对数字占一行,数字间以 1 个空格隔。 如果区间内没有幸福数,则在一行中输出 SAD。 输入样例 1: 10 40 输出样例 1: 19 8 23 6 28 3 31 4 32 3 注意:样例中,10、13 也都是幸福数,但它们别依附于其他数字(如 23、31 等等),所以不输出。其它数字虽然其实也依附于其它幸福数,但因为那些数字不在给定区间 [10, 40] 内,所以它们在给定区间内是特立独行幸福数。 输入样例 2: 110 120 输出样例 2: SAD
### 关于L2-029 特立独行幸福问题的解决方案 对于题目 **L2-029 特立独行幸福**,其核心在于模拟一个区间内的数值变化过程,并统计满足特定条件的结果数量。以下是基于C++的一种实现方式。 #### 题目析 此题的关键点包括: 1. 输入两个正整数 \(N\) 和 \(M\)别表示功能模块的数量以及测试输入序列的数量。 2. 对于每一个测试输入序列,计算并判断是否落在指定范围内 \([A, B]\),同时记录符合条件的状态次数。 3. 输出最终状态的变化情况及其对应的幸福感值。 需要注意的是,在处理过程中可能会遇到较大的数据量或者边界条件异常的情况[^5]。因此,程序设计时应充考虑到这些潜在的风险因素。 #### 代码实现 下面提供了一个完整的C++版本解答: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; // 定义最大可能的数据规模 const int MAX_N = 1e4; const int MAX_M = 1e2; int main(){ int N, M; // 功能模块数目 & 测试用例数目 cin >> N >> M; vector<int> modules(N); for(auto &module : modules){ cin >> module; } long long A, B; cin >> A >> B; bool flag = false; int count = 0; while(M--){ char op; int value; cin >> op >> value; switch(op){ case '+': { for(auto &m : modules)m += value; break; } case '-': { for(auto &m : modules)m -= value; break; } case '*': { for(auto &m : modules)m *= value; break; } case '/': { if(value != 0){ for(auto &m : modules)m /= value; } else{ cout << "Error: Division by zero." << endl; return -1; } break; } } // 统计当前状态下处于[A,B]区间的元素个数 int currentCount = 0; for(const auto &m : modules){ if(m >= A && m <= B)currentCount++; } if(currentCount > count){ count = currentCount; flag = true; } } if(flag){ cout << count << endl; } else{ cout << "-1" << endl; } return 0; } ``` 上述代码通过读取初始的功能模块列表和一系列操作指令来动态调整各模块的值,并实时监控它们是否位于给定范围之内。如果存在至少一次有效更新,则输出最高达到的有效覆盖度;反之则返回 `-1` 表明没有任何时刻符合要求。 #### 注意事项 在实际编码调试阶段发现了一些容易忽略的地方,比如数组越界访问可能导致未预期的行为却不易察觉等问题。所以建议开发者们务必重视单元测试环节,尤其是针对极端情形下的鲁棒性验证。
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