天梯赛习题:N个数求和(结构体 + gcd + 细节)

本文介绍了一种通过结构体表示有理数并实现多个有理数相加的方法。该方法能够处理不同形式的输入,并输出最简形式的有理数结果。

L1-009 N个数求和 (20 分)
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

【思路】
本题我将分数类型写成一个结构体,这是基本的第一步。输入的时候其实可以直接用这种格式限定符"%d/%d"读取中间带有/的数据,我依稀记得有。这题我没用scanf,就只能写了一个toInteger函数将读入的字符串一步一步转换成整数。这就较麻烦了。

主要的算法操作就在add函数中了。这里第一次写完水过15分的测试点,但最后两个测试点硬是过不了。仔细思考之后,发现少考虑了情况。

一个是,-5 / 1或者5 / 1这种情况。一个是0 / 1这种情况,前一个输出-5或5即可,后一个输出0即可。改掉之后就没毛病了。

AC代码:

#include<iostream>
using namespace std;
#define ll long long

const int maxn = 105;
int n;
struct Fraction{
	ll fz;				//分子 
	ll fm;				//分母 
};
Fraction a[maxn];

void toInteger(string s, ll &fz, ll &fm)
{
	int status = 0;
	ll index = 0, i = 0, sum = 0;				//表示分数中的斜线
	for(i = 0;s[i] != '/';i++){
		if(s[i] == '-'){
			status = -1;
			continue;
		}
		sum = sum * 10 + s[i] - '0';
	} 
	index = i;							//记录下此时的斜线下标 
	status == -1 ? fz = -sum : fz = sum;
	status = 0;
	sum = 0;
	for(i = index + 1;i < s.size();i++){
		if(s[i] == '-'){
			status = -1;
			continue;
		}
		sum = sum * 10 + s[i] - '0';
	}
	status == -1 ? fm = -sum : fm = sum;
}

ll gcd(ll a, ll b)
{
	if(b == 0)	return a;
	else	return gcd(b, a % b);
}


void add()
{
	ll fz = a[1].fz, fm = a[1].fm;
	ll g = gcd(fz, fm);
	fz /= g;	fm /= g;
	//求分子分母分别的和 
	for(ll i = 2;i <= n;i++){
		fz = fz*a[i].fm + fm*a[i].fz;
		fm *= a[i].fm;
		g = gcd(fz, fm);
		fz /= g;
		fm /= g;
	}
	//再求一次最大公约即可
	if(fz == fm){cout << 1 << endl;}
	else if(fz == -fm){cout << -1 << endl;}		//又是一个大坑点! 
	else{
		//-5 / 1这种情况,坑点! 
		ll shang = fz / fm;
		if(shang != 0)
			cout << shang;
		fz -= fm * shang;
		if(shang != 0 && fz != 0)
			cout << " ";
		if(fz != 0)
		{
			if(fm < 0)
				cout << "-" << fz << "/" << -fm << endl;
			else
				cout << fz << "/" << fm << endl;
		}
		else if(fz == 0 && shang == 0)
			cout << 0 << endl;
		else if(fz == 0 && shang != 0)
			cout << endl;
	}
}

int main()
{
	cin >> n;
	string str;
	ll fz, fm;
	for(ll i = 1;i <= n;i++)
	{
		cin >> str;
		toInteger(str, fz, fm);
		//直接在输入的时候解决公约数问题 
		ll g = gcd(fz, fm);
		a[i].fz = fz / g;
		a[i].fm = fm / g;
		//cout << fz << endl << fm << endl;
	}
	add();
	return 0;
}
### 使用结构体实现 N 个数求和的功能 在 C 语言中,可以通过定义一个包含数组的结构体来存储多个数值,并通过函数计算这些数值的总和。以下是具体的实现方式: #### 定义结构体 首先,定义一个名为 `Numbers` 的结构体,其中包含一个用于存储数值的数组以及该数组的实际大小。 ```c #include <stdio.h> // 定义结构体 struct Numbers { int count; // 数组实际存储的数量 double values[100]; // 假设最多支持 100 个数 }; ``` 上述代码片段展示了如何创建一个简单的结构体[^1],它能够容纳一定数量的浮点型数据并记录其总数。 #### 实现求和功能 接着编写一个函数用来接收此类型的变量作为参数,并返回所有成员之和的结果。 ```c double sumOfNumbers(struct Numbers nums) { double total = 0; for (int i = 0; i < nums.count; ++i) { total += nums.values[i]; } return total; } ``` 在此部分中,我们遍历了传入对象内的每一个元素并将它们累加起来得到最终结果[^2]。 #### 主程序调用示例 最后,在主函数里初始化这样一个实例化后的实体填充一些测试数据进去再打印出来验证逻辑正确与否即可完成整个流程演示如下所示: ```c int main() { struct Numbers myNums; printf("Enter the number of elements: "); scanf("%d", &myNums.count); printf("Enter %d numbers:\n", myNums.count); for(int i=0;i<myNums.count;i++) { scanf("%lf",&myNums.values[i]); } double result = sumOfNumbers(myNums); printf("Sum is %.2f\n",result); return 0; } ``` 这里实现了让用户输入任意长度列表然后输出他们的合计值的过程[^3]。 ### 结论 综上所述,利用自定义的数据类型——即所谓的“结构”,我们可以轻松处理更复杂的应用场景比如本案例提到过的多项目相加操作等问题解决方案变得简单明了许多同时也提高了可读性和维护效率等方面的优势明显优于传统单一维度数组形式表达法。
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