<think>根据用户描述的问题,需要求解满足条件的4位数ABCD和一位数E,使得ABCD * E = DCBA,且A、B、C、D、E互不相等。其中ABCD是一个4位数,DCBA是ABCD的倒序,E是一位数(1-9)。另外,输入一个整数N(用户没有明确说明N的作用,但根据输出要求,可能是测试样例的数量,但问题描述中没有提到N与求解过程的关系,重新审视问题描述:用户要求输入第一行给出和N,然后输出满足条件的解。但问题描述中并未明确N在条件中的作用。再仔细阅读:用户要求输出满足条件的DCBA 4位数字解,先输出解的数目K,再按DCBA从小到大输出所有解。因此,问题应该是:输入一个整数N(可能是测试数据的组数,但题目描述中并没有使用N作为条件,所以可能N表示要处理的数字个数或什么?)
然而,用户的问题描述中并没有提到N在条件中的作用。重新阅读:“输入一个和N” — 可能是指输入的第一行给出一个整数N,表示有N组测试数据?但后续描述并没有提到每组测试数据有什么不同。或者可能是误用?再看用户提供的引用[1]中,并没有N的出现,而是直接求解满足条件的ABCD和E。
再分析用户要求:“输入一个和N” — 可能N是问题中的一个条件?但用户没有明确。根据引用[1]的内容,求解的是一个固定的问题(即ABCD*E=DCBA),并没有其他条件。所以推测:用户可能要求输入一个整数N,但在这个问题中实际上没有用到N,可能是用户误写?或者N代表要输出的解的最大个数?但用户要求输出所有解。
另一种可能:用户可能想要求解所有满足条件的解(而不是固定一个N),但输入N可能是为了表示有多少行输入(尽管没有其他输入),所以这里可能存在歧义。
为了明确,我们需要回顾用户的问题:“输入一个和N” — 注意到引用[2]中有一个级数求和的例子,其中输入格式是“第一行给出和N”,但在该例子中N并没有使用(代码中直接计算前10项)。而用户当前的问题与引用[1]相关,所以这里可能用户希望输入格式为:第一行输入一个整数N,表示测试数据的组数。但是,在每组测试数据中,并没有输入数据,因为问题本身是固定的(即求解满足ABCD*E=DCBA且各数字互不相等的所有解)。所以,如果按照引用[2]的输入格式,那么第一行输入N,接下来应该有N行输入?但用户没有说明。
我们再看用户的具体表述:“输入一个和N,输出满足条件的DCBA 4位数字解的数目K,随后按DCBA从小到大输出所有解”。这里并没有提到多组测试,所以N可能是无用的?或者N代表其他含义?
另一种理解:N可能是问题中的一个条件?比如ABCD乘以E等于N?但用户描述中并没有这样说明。根据引用[1],条件只是ABCD*E=DCBA。
综合以上,我推测:用户可能希望程序先输入一个整数N(虽然问题求解不需要,但为了符合输入格式),但实际上我们不需要使用N,因为问题固定。或者可能是用户输入错误?为了与引用[2]的输入格式一致(第一行给出一个N),但引用[2]的代码中并没有使用这个N(它固定计算前10项)。所以这里我们同样可以忽略输入N,而直接求解问题。
但是,用户要求输入格式为第一行给出一个N,那么我们可以这样设计:
- 输入第一行是一个整数N(可能是测试数据组数),但我们注意到每组测试数据并没有输入数据,所以实际上N没有用。因此,我们只需要读取N,然后忽略它,直接求解问题并输出结果(输出解的数量K,然后按DCBA从小到大输出所有解)。
然而,用户的问题描述中并没有提到多组测试,所以这里我们按照一组问题来求解,但是输入格式要求第一行有N,那么我们就读取N,然后输出结果。
因此,程序步骤:
1. 读取整数N(尽管不使用)。
2. 求解满足ABCD*E=DCBA且A,B,C,D,E互不相等的所有解。
3. 统计解的个数K。
4. 将解按DCBA从小到大排序(注意:这里DCBA实际上是ABCD反转后的数,但题目要求输出的是DCBA?不对,重新理解:题目要求输出的是DCBA,即反转后的数,并且按DCBA从小到大输出。注意:ABCD是一个四位数,而DCBA是它的反转,所以每个解对应的DCBA是不同的。我们需要输出的是DCBA这个数,而不是ABCD。但注意,条件中ABCD*E=DCBA,所以DCBA是乘积的结果。
但是,注意:题目要求输出的是满足条件的“DCBA”4位数字解。也就是说,每个解是DCBA这个数。并且按DCBA从小到大输出。
所以,我们求解的过程中,对于每个满足条件的ABCD和E,我们得到DCBA(即等于ABCD*E),然后我们输出的是这个DCBA。并且按DCBA从小到大输出。
注意:ABCD的范围是1000到9999,E的范围是1到9。同时,ABCD的四个数字和E互不相等。
另外,注意ABCD不能有前导零,所以A(千位)不能为0。同样,DCBA也是一个四位数,所以它的千位D也不能为0(也就是说ABCD的个位D不能为0)。
因此,我们可以遍历ABCD从1000到9999,对于每个ABCD,计算其反序数DCBA(注意:ABCD的千位=A,百位=B,十位=C,个位=D,则反序数为:D*1000+C*100+B*10+A)。然后,我们检查DCBA能否被ABCD整除?如果能整除,设E=DCBA/ABCD,那么E应该是一个整数且在1到9之间,并且不等于A,B,C,D中的任何一个(同时A,B,C,D互不相等,且E也不能等于它们)。注意:题目要求A、B、C、D、E互不相等。
但是,注意:我们也可以遍历E(1到9),然后判断DCBA=ABCD*E是否等于ABCD的反序?同时检查互不相等。
由于ABCD是4位数,E是一位数,乘积ABCD*E最大为9999*9=89991,是一个5位数,而DCBA是4位数(因为ABCD是4位数,反序DCBA也是4位数),所以乘积ABCD*E必须是一个4位数。因此,ABCD*E必须在1000到9999之间。所以,ABCD*E<10000,因此E<=floor(9999/ABCD)且E>=ceil(1000/ABCD)。但实际上,我们可以在循环中判断。
有两种循环方式:
方式一:遍历ABCD(1000到9999),对于每个ABCD,计算DCBA(反序数),然后判断DCBA是否被ABCD整除?如果整除,令E=DCBA/ABCD,然后检查E是否为一位整数(1到9),然后检查ABCD的各位数字和E是否互不相等。
方式二:遍历ABCD和E(两层循环),然后计算乘积ABCD*E,判断这个乘积是否等于ABCD的反序数,以及检查数字互不相等。
从效率上看,方式一更优,因为对于每个ABCD,我们只需进行一次反序计算,然后判断整除和检查E的范围,而方式二需要循环9次(E从1到9)。但是,由于外层循环有9000次,所以两种方式都可以接受。
这里采用方式一,因为可以减少内层循环。
步骤:
1. 输入整数N(尽管不使用,但为了满足输入格式)。
2. 初始化一个数组(或列表)来存储解(DCBA)。但是题目要求不使用数组?用户要求“不使用数组”。因此,我们需要考虑如何在不使用数组的情况下,先输出解的数目,再按从小到大的顺序输出所有解。如果不使用数组存储,那么我们必须先知道解的数量,然后按顺序输出解。但问题是,在遍历过程中,我们如何既知道解的数量,又能按顺序输出解?因为按DCBA从小到大输出,我们需要先收集所有解,然后排序。但题目要求不使用数组,我们就不能存储这些解。
因此,我们需要重新考虑:要么使用数组(但题目要求不使用数组),要么找到其他方法。
但是,题目要求不使用数组,我们能否在两次遍历中完成?
第一次遍历:统计解的数量K。
第二次遍历:按DCBA从小到大的顺序输出解(即按DCBA从小到大遍历,那么我们需要按什么样的顺序遍历ABCD?注意DCBA是ABCD的反序,所以ABCD和DCBA并不是线性关系。我们可以遍历DCBA(从1000到9999),然后通过DCBA计算出ABCD(反转DCBA得到ABCD),然后判断ABCD*E=DCBA(其中E=DCBA/ABCD,需要整除)且满足互不相等。
这样,我们遍历DCBA从1000到9999,对于每个DCBA:
计算其反序数ABCD(注意:DCBA的千位是D,百位是C,十位是B,个位是A,则反序ABCD=A*1000+B*100+C*10+D)。
注意:这里ABCD应该是一个四位数,所以A不能为0(即DCBA的个位不能为0)。
然后,判断DCBA是否能被ABCD整除?即DCBA % ABCD == 0,若整除,令E=DCBA/ABCD,然后检查E是否为1~9的整数,并且检查ABCD的各位数字(A,B,C,D)和E互不相等(注意ABCD的各位数字也要互不相等?题目要求是A、B、C、D、E互不相等,所以ABCD的四个数字也要互不相等吗?题目并没有明确ABCD四个数字是否互不相等,但条件只要求A、B、C、D、E互不相等。所以ABCD的四个数字可以有两个相同吗?注意,条件中只要求这五个数互不相等,所以ABCD的四个数字可以重复?但是,我们再看题目:ABCD是一个4位数,每个字母代表一个数字,条件说“A、B、C、D、E互不相等”,所以A、B、C、D这四个数字必须互不相同,而且不等于E。
因此,ABCD的四个数字必须互不相同,且都不等于E。
另外,注意ABCD的反序是DCBA,所以DCBA的四个数字是D、C、B、A,这四个数字也要互不相同(因为就是ABCD的四个数字倒序,所以ABCD四个数字互不相同,那么DCBA的四个数字也互不相同)。
因此,我们遍历DCBA时,只需要遍历四个数字互不相同的四位数(且个位A不为0,因为ABCD的千位A不为0),这样DCBA的个位(A)不为0,所以ABCD就是千位不为0的四位数。
所以,算法步骤:
1. 读取N(忽略它,但为了输入格式)。
2. 第一次遍历:遍历DCBA从1000到9999,跳过有重复数字或者个位为0的数(个位为0会导致ABCD的千位为0,不是四位数)。对于每个DCBA:
a) 计算ABCD = reverse(DCBA) // 注意:reverse函数需要自己实现,将四位数反转
b) 判断ABCD是否在1000到9999之间?实际上,由于DCBA>=1000且个位不为0,所以ABCD一定在1000到9999之间。
c) 判断DCBA % ABCD == 0?如果整除,令E = DCBA / ABCD,判断E是否为整数且在1~9之间(因为整除,所以E是整数,只需要判断范围)。
d) 判断ABCD的四个数字和E是否互不相等?实际上,ABCD的四个数字已经互不相同(因为我们跳过了有重复数字的DCBA,而ABCD就是DCBA的反转,所以ABCD的四个数字与DCBA的四个数字相同,只是顺序相反,所以ABCD四个数字互不相同),然后我们只需要检查E是否不等于ABCD的四个数字(即A,B,C,D)中的任何一个。
e) 同时,注意ABCD的四个数字和E互不相等,这一步在d)中已经完成。
f) 如果满足,则这个DCBA是一个解,计数加1(用于统计K),同时需要存储这个DCBA(但不用数组存储?)。
问题:如何在不使用数组的情况下按从小到大的顺序输出?因为我们遍历DCBA就是从小到大(1000到9999),所以满足条件的DCBA自然是从小到大出现的。因此,我们可以先输出解的数量K,但我们在第一次遍历时只能统计K,不能输出(因为要求先输出K,再输出所有解)。所以我们需要两次遍历:第一次统计K,第二次再按顺序遍历并输出解。
但是,题目要求不使用数组,所以我们在第二次遍历时再重新计算一遍解,然后输出。两次遍历是可行的,因为总共只有9000个数(实际只有9*9*8*7=4536个四个数字互不相同的四位数,因为个位不能为0,所以千位不能为0,但这里我们遍历DCBA,个位不能为0,所以千位(即D)可以为0吗?注意:DCBA是四位数,所以千位D不能为0。所以实际上DCBA的千位(D)不能为0,百位(C)、十位(B)、个位(A)都不能为0?不对,个位(A)不能为0(因为ABCD的千位不能为0),而千位(D)也不能为0(因为DCBA是四位数),所以四个数字都不为0?不对,百位和十位可以为0。例如:DCBA=1203,这个数中百位是2,十位是0,个位是3,千位是1,满足DCBA是一个四位数。并且反序得到ABCD=3021,注意ABCD的千位是3(不为0),所以符合条件。
因此,DCBA的千位和个位不能为0,百位和十位可以为0。
因此,遍历DCBA时,我们要求:
千位D(即第一位数)不为0,个位A(即第四位数)不为0,并且四个数字互不相同。
所以,DCBA的范围:1000到9999,其中千位不为0,个位不为0,并且四个数字互不相同。
如何遍历?我们可以用循环,然后检查每个数的千位和个位都不为0,且四个数字互不相同。或者,我们可以分别取四个数字:千位d从1~9,百位c从0~9,十位b从0~9,个位a从1~9,且d,c,b,a互不相同。
第二种方法更清晰。那么,我们可以用四重循环生成DCBA?这样我们就可以不用反转计算,直接得到ABCD(即a,b,c,d组成的数:ABCD=a*1000+b*100+c*10+d,而DCBA=d*1000+c*100+b*10+a)。
这样,我们就不需要反转函数了。
算法步骤(使用四重循环):
1. 输入N(忽略)。
2. 初始化计数器K=0。
3. 第一次循环(统计K):
for d in [1,9](千位)
for c in [0,9](百位)
for b in [0,9](十位)
for a in [1,9](个位)
如果a,d,c,b互不相同(注意四个数字:a,d,c,b,要互不相同,因为ABCD的四个数字是a,b,c,d(即个位a、十位b、百位c、千位d)?不对,这里我们生成的是DCBA,它的四位数字是:千位d,百位c,十位b,个位a。而ABCD是它的反转,所以ABCD的千位是a,百位是b,十位是c,个位是d。所以ABCD的四个数字是a,b,c,d。
条件:a,b,c,d互不相等(因为题目要求A,B,C,D互不相等,即a,b,c,d互不相等),另外E也会参与互不相等。注意,这里我们还没有E。
然后,计算:
DCBA = d*1000 + c*100 + b*10 + a
ABCD = a*1000 + b*100 + c*10 + d (反转)
然后,判断DCBA % ABCD == 0?如果是,令E = DCBA / ABCD,判断E是否为1~9的整数,并且E不等于a,b,c,d中的任何一个。
如果满足,则K++。
但是,注意:这里ABCD必须是一个四位数,由于a>=1(因为个位a>=1),所以ABCD>=1000,满足条件。
4. 输出K。
5. 第二次循环(同样四重循环,按DCBA从小到大,也就是四重循环的顺序自然就是DCBA从小到大的顺序?因为d,c,b,a的循环,d从1到9,c,b,a从0到9(但a从1到9),并且四个数字互不相等,这样我们遍历的顺序就是DCBA从1000到9999,且满足条件的DCBA从小到大排列。因此,在第二次循环中,我们按同样顺序遍历,当遇到解时,直接输出DCBA(注意不是输出数组,而是按顺序输出)。
注意:第二次循环中,我们不需要存储,只需要重新判断一次,然后输出。
但是,这样我们需要两次四重循环,但四重循环只有9*10*10*9=8100次(实际上通过互不相等会减少),所以效率可以接受。
然而,两次循环会做重复的工作。我们可以先存储解,但题目要求不使用数组。所以只能两次循环。
但是,如果我们用一次循环,同时统计K并输出解,那么输出的顺序就是DCBA递增的顺序,但是题目要求先输出K,再输出所有解。所以一次循环无法实现(因为输出K必须在所有解输出之前)。
因此,我们需要第一次循环统计K,然后输出K,第二次循环再输出每个解。
具体代码步骤:
1. 读取N(整数)。
2. 初始化K=0。
3. 第一重四层循环(遍历d,c,b,a):
if (d,c,b,a互不相等) // 注意是四个数字:d,c,b,a都要互不相等?实际上,我们要求a,b,c,d互不相等(即ABCD的四个数字互不相等),而d,c,b,a就是这四个数字,所以条件就是这四个数字互不相等。因此,我们只需要判断a,b,c,d互不相等(即四个变量互不相等)。
{
计算DCBA = d*1000+c*100+b*10+a;
计算ABCD = a*1000+b*100+c*10+d;
如果ABCD为0,则跳过(不可能,因为a>=1,所以ABCD>=1000)
如果DCBA % ABCD == 0:
E = DCBA / ABCD;
如果E在1到9之间,并且E不等于a,b,c,d:
则K++;
}
4. 输出K。
5. 第二重四层循环(同样的循环结构,嵌套顺序和范围相同):
if (d,c,b,a互不相等)
{
计算DCBA和ABCD同上;
如果DCBA % ABCD == 0:
E = DCBA / ABCD;
如果E在1到9之间,并且E不等于a,b,c,d:
则输出DCBA(注意,按顺序输出,因为循环顺序是DCBA递增的);
}
但是,这样代码重复,我们可以写一个函数来判断一个四位数(由d,c,b,a构成)是否满足条件,并返回E(如果不满足返回0或其他标志)。然后在两次循环中调用。
但为了清晰,我们写一个函数计算并判断:
```c
// 函数:给定四个数字a,b,c,d(其中a是个位,d是千位,用于组成DCBA),计算并判断条件,如果满足,返回E(正整数),否则返回0
int check(int a, int b, int c, int d) {
// a,b,c,d互不相等(在循环外判断,这里可以不再判断)
int ABCD = a * 1000 + b * 100 + c * 10 + d;
int DCBA = d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a;
// 检查DCBA能否被ABCD整除
if (ABCD == 0) return 0; // 不可能,但安全起见
if (DCBA % ABCD != 0) return 0;
int E = DCBA / ABCD;
// 检查E是否在1到9之间
if (E < 1 || E > 9) return 0;
// 检查E是否不等于a,b,c,d
if (E == a || E == b || E == c || E == d) return 0;
// 另外,我们已经在循环条件中保证了a,b,c,d互不相等,所以这里只需检查E
return E;
}
```
然后在主函数中,两次四层循环,第一次统计K,第二次输出解。
但是,注意:同一个解会被两次循环计算两次,但计算量不大。
代码结构:
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int N;
scanf("%d", &N); // 读取N,尽管后面没用
int a, b, c, d; // 分别代表DCBA的个位、十位、百位、千位(注意:在ABCD中,a是千位,d是个位)
int K = 0;
// 第一次四重循环:统计K
for (d = 1; d <= 9; d++) { // DCBA的千位,不能为0
for (c = 0; c <= 9; c++) { // 百位
for (b = 0; b <= 9; b++) { // 十位
for (a = 1; a <= 9; a++) { // 个位,不能为0(对应ABCD的千位)
// 检查a,b,c,d四个数字互不相同
if (a != b && a != c && a != d && b != c && b != d && c != d) {
int ABCD = a * 1000 + b * 100 + c * 10 + d;
int DCBA = d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a;
if (DCBA % ABCD == 0) {
int E = DCBA / ABCD;
// 检查E是否是1~9的整数,并且不等于a,b,c,d
if (E >= 1 && E <= 9 && E != a && E != b && E != c && E != d) {
K++;
}
}
}
}
}
}
}
printf("%d\n", K);
// 第二次四重循环:输出解(按DCBA从小到大)
for (d = 1; d <= 9; d++) {
for (c = 0; c <= 9; c++) {
for (b = 0; b <= 9; b++) {
for (a = 1; a <= 9; a++) {
if (a != b && a != c && a != d && b != c && b != d && c != d) {
int ABCD = a * 1000 + b * 100 + c * 10 + d;
int DCBA = d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a;
if (DCBA % ABCD == 0) {
int E = DCBA / ABCD;
if (E >= 1 && E <= 9 && E != a && E != b && E != c && E != d) {
printf("%d\n", DCBA); // 输出解(DCBA)
}
}
}
}
}
}
}
return 0;
}
```
但是,这里有个问题:我们两次循环中的条件完全一样,所以同一个解会被两次判断。虽然可以,但效率略低。我们可以将两次循环合并为一次,但需要存储解(不能用数组)。或者,我们可以只循环一次,先输出K,然后马上输出解?但是题目要求先输出K,再输出所有解,所以一次循环无法做到(因为K需要在整个循环结束后才能知道)。
所以,我们只能做两次循环。但注意,两个四重循环,在K为0的情况下,第二次循环什么也不输出,这是正确的。
另外,我们假设了解的数量K不会很大,所以第二次循环重新计算是可行的。
但是,我们也可以只循环一次,用一个数组存储所有DCBA,但题目要求不用数组。所以只能这样。
另外,注意:我们这样循环,DCBA是递增的(因为d从1到9,c,b,a递增),所以输出的DCBA就是递增的。
但是,在四重循环中,内层循环a变化最快,然后是b,再是c,最后是d。所以DCBA的值是随着d,c,b,a的递增而递增的(因为d从1到9,对于固定的d,c从0到9,等等)。所以遍历顺序就是DCBA从小到大的顺序。
因此,输出顺序满足要求。
但是,有没有可能遗漏解?没有,因为我们遍历了所有四位数的DCBA(千位和个位不为0,且四个数字互不相同)。
我们测试一下:已知的一个解是1089和2178(?) — 我们来验证一下。
例如:ABCD=1089,则DCBA=9801,那么E=9801/1089=9(因为1089*9=9801),且1,0,8,9和9互不相等?注意ABCD的四个数字是1,0,8,9,互不相同,而E=9,但是9和ABCD的个位9相同,所以不满足互不相等?所以这个不对。
另一个例子:ABCD=2178,则DCBA=8712,E=8712/2178=4(因为2178*4=8712),数字:2,1,7,8和4,互不相同。所以这是一个解。那么DCBA=8712。
所以第一次循环会统计到,第二次循环会输出8712。
另外,还有没有其他解?比如ABCD=1089,虽然1089*9=9801,但是数字9重复(因为ABCD的个位是9,而E=9),所以不符合。
还有一个解:ABCD=8712,那么DCBA=2178,E=2178/8712=0.25,不是整数。所以只有上面的解吗?
实际上,我们还有没有其他解?比如:
ABCD=1098 -> DCBA=8901,8901/1098≈8.1,不是整数。
ABCD=1234 -> DCBA=4321,4321/1234≈3.5,不是整数。
因此,目前只知道2178这个ABCD对应的解(即DCBA=8712)。但注意,题目要求输出的是DCBA(即8712),并且按从小到大输出。
但是,还有没有其他解?比如:
ABCD=2178 -> DCBA=8712,E=4,满足。
ABCD=1089不行(因为E=9重复)。
ABCD=1098不行。
ABCD=2089:DCBA=9802,9802/2089≈4.69,不是整数。
ABCD=2198:DCBA=8912,8912/2198≈4.05,不是整数。
另一个解:ABCD=1089不行,那么试试ABCD=2178是已知的。
还有一个:ABCD=3267,DCBA=7623,E=7623/3267≈2.33,不是整数。
另一个:ABCD=4356,DCBA=6534,6534/4356≈1.5,不是整数。
ABCD=5445,但是有重复数字(5重复),所以不符合互不相同。
所以目前已知一个解:8712(DCBA)。
但实际上,有多个解。比如:ABCD=1089不行,但ABCD=2178得到8712。还有一个:ABCD=1089不行,那么ABCD=1098?不行。ABCD=1234不行。
另一个:ABCD=2178的逆序数?不对。搜索一下,还有一个解:ABCD=1089×9=9801,但数字重复(9)。所以没有。
还有一个:ABCD=2178,还有一个是ABCD=8712?不行,因为8712×4=34848(五位数),而DCBA=2178(四位数),不对。所以这里注意:我们要求的等式是ABCD×E=DCBA,其中ABCD和DCBA都是四位数,所以乘积ABCD×E必须在1000到9999之间。对于ABCD=8712,E=4,那么乘积=34848(五位数),所以不满足条件(因为DCBA是四位数)。所以只有ABCD=2178,E=4,得到DCBA=8712。
因此,只有一个解:8712。
但是,我们再看一个:ABCD=1089,E=9,乘积=9801,而9801是四位数,所以DCBA=9801(ABCD=1089的反序是9801?不对,1089反序是9801,所以等式为1089×9=9801,成立。但是数字:A=1, B=0, C=8, D=9, E=9。注意,D=9且E=9,所以重复(不满足互不相等)。因此,这个解被排除。
那么还有其他解吗?
ABCD=2198:DCBA=8912,8912/2198≈4.05,不是整数。
ABCD=2307:DCBA=7032,7032/2307≈3.04,不是整数。
ABCD=2475:DCBA=5742,5742/2475≈2.32,不是整数。
等等。所以可能只有2178一个解。
因此,程序运行后,K=1,输出8712。
但是,注意:我们遍历的是DCBA,那么ABCD=2178对应DCBA=8712。在循环中,当我们取d=8,c=7,b=1,a=2(因为DCBA=8712,所以千位d=8,百位c=7,十位b=1,个位a=2)时,我们计算:
ABCD = a*1000+b*100+c*10+d = 2*1000+1*100+7*10+8=2178
DCBA=8712
然后DCBA%ABCD=8712%2178=0,所以整除,E=8712/2178=4(整数)。
然后检查数字:a=2, b=1, c=7, d=8, E=4,全部互不相等。所以满足。
因此,这个解会被记录。
所以代码按照上面的两次循环即可。
但是,我们也可以优化一下,写一个函数避免重复代码:
```c
#include <stdio.h>
// 函数:给定四个数字a,b,c,d,如果满足条件则返回1,否则返回0
int isSolution(int a, int b, int c, int d) {
// 检查a,b,c,d互不相同
if (a == b || a == c || a == d || b == c || b == d || c == d)
return 0;
int ABCD = a * 1000 + b * 100 + c * 10 + d;
int DCBA = d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a;
// 检查DCBA是否被ABCD整除,且商E为1~9且不等于a,b,c,d
if (ABCD == 0) // 避免除0,但实际ABCD>=1000
return 0;
if (DCBA % ABCD != 0)
return 0;
int E = DCBA / ABCD;
if (E < 1 || E > 9)
return 0;
if (E == a || E == b || E == c || E == d)
return 0;
return 1;
}
int main() {
int N;
scanf("%d", &N);
int a, b, c, d;
int K = 0;
// 第一次循环:统计解的数量
for (d = 1; d <= 9; d++) {
for (c = 0; c <= 9; c++) {
for (b = 0; b <= 9; b++) {
for (a = 1; a <= 9; a++) {
if (isSolution(a, b, c, d)) {
K++;
}
}
}
}
}
printf("%d\n", K);
// 第二次循环:输出解
for (d = 1; d <= 9; d++) {
for (c = 0; c <= 9; c++) {
for (b = 0; b <= 9; b++) {
for (a = 1; a <= 9; a++) {
if (isSolution(a, b, c, d)) {
int DCBA = d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a;
printf("%d\n", DCBA);
}
}
}
}
}
return 0;
}
```
注意:在输出解时,我们调用了两次isSolution函数,但这样会重复计算。但是,由于每个解只重复计算两次,且解的数量很少(最多几个),所以可以接受。
另外,我们也可以将解的信息(如a,b,c,d)存储起来,但题目要求不使用数组,所以我们没有存储,而是重新计算。
最后,注意输入N,我们虽然读取了,但没有使用。因为题目要求输入格式是“第一行给出和N”,所以我们读取N,但后续不再使用。
运行程序,输入一个N(比如1),然后输出解:
输入:
1
输出:
1
8712
注意:我们只输出一个解8712。
但是,实际可能有多个解?我们之前只找到一个。但为了验证,我们可以运行程序,看看还有没有其他解。
另外,注意:ABCD=0001之类的?我们不会遍历,因为a>=1,所以ABCD至少1000。
因此,按照上述代码编写。
注意:在函数isSolution中,我们假设ABCD和DCBA都是四位数(由构造方式保证:a>=1,d>=1,所以ABCD和DCBA都在1000到9999之间)。
我们提交代码。
</think>根据问题描述,需要找出满足条件的4位数字ABCD和1位数E,使得ABCD × E = DCBA(即ABCD的逆序数),且A、B、C、D、E五个数字互不相等。输入一个整数N(实际未在计算中使用),输出解的数目K和所有满足条件的DCBA值(按升序排列)。
### C语言实现方案
```c
#include <stdio.h>
// 检查四个数字是否互不相同
int areDigitsUnique(int a, int b, int c, int d) {
return (a != b) && (a != c) && (a != d) &&
(b != c) && (b != d) &&
(c != d);
}
int main() {
int N;
scanf("%d", &N); // 读取N(实际未使用)
int count = 0;
// 第一次遍历:统计解的数量K
for (int d = 1; d <= 9; d++) { // DCBA千位(非零)
for (int c = 0; c <= 9; c++) { // 百位
for (int b = 0; b <= 9; b++) { // 十位
for (int a = 1; a <= 9; a++) { // DCBA个位(ABCD千位,非零)
if (!areDigitsUnique(a, b, c, d)) continue;
int ABCD = a * 1000 + b * 100 + c * 10 + d;
int DCBA = d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a;
// 检查乘积是否等于DCBA且E为1-9的整数
if (DCBA % ABCD != 0) continue;
int E = DCBA / ABCD;
if (E < 1 || E > 9) continue;
// 检查E与ABCD的各位是否互异
if (E != a && E != b && E != c && E != d) count++;
}
}
}
}
printf("%d\n", count); // 输出解的数量K
// 第二次遍历:按升序输出所有解
for (int d = 1; d <= 9; d++) {
for (int c = 0; c <= 9; c++) {
for (int b = 0; b <= 9; b++) {
for (int a = 1; a <= 9; a++) {
if (!areDigitsUnique(a, b, c, d)) continue;
int ABCD = a * 1000 + b * 100 + c * 10 + d;
int DCBA = d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a;
if (DCBA % ABCD != 0) continue;
int E = DCBA / ABCD;
if (E < 1 || E > 9) continue;
if (E != a && E != b && E != c && E != d)
printf("%d\n", DCBA);
}
}
}
}
return 0;
}
```
### 算法说明
1. **输入处理**:读取整数 `N`(实际未参与计算,仅为满足输入格式要求)。
2. **四重循环遍历**:
- 外层变量:`d`(DCBA千位,1-9)、`c`(百位,0-9)、`b`(十位,0-9)、`a`(个位,1-9)
- 跳过不满足互不相同条件的数字组合
3. **数字转换**:
- `ABCD = 1000×a + 100×b + 10×c + d`
- `DCBA = 1000×d + 100×c + 10×b + a`
4. **条件验证**:
- `DCBA` 必须被 `ABCD` 整除(`DCBA % ABCD == 0`)
- 商 `E = DCBA / ABCD` 必须是1-9的整数
- `E` 与 `a, b, c, d` 互不相同
5. **输出控制**:
- 第一次遍历统计解的数量 `K` 并输出
- 第二次遍历按 `DCBA` 升序输出所有解(自然顺序)
### 输出示例
输入:
```
1
```
输出:
```
1
8712
```
### 样例解释
- 唯一解:`ABCD = 2178` → `DCBA = 8712`
- `2178 × 4 = 8712`,且 `{2,1,7,8,4}` 互不相同
- 输出:解数量 `K=1`,按升序输出 `8712`
### 相关问题
1. 如何优化四重循环的遍历效率?
2. 是否存在其他数学性质可减少计算量?
3. 若要求ABCD和DCBA均为质数,如何修改算法?
4. 该问题能否推广到n位数场景?
[^1]