hdu1018(阶乘位数 取对数||斯特林公式)

本文介绍两种方法来计算非常大的整数阶乘的位数,这些大数常用于加密和安全数据传输中。第一种方法通过累加每个因数的对数,第二种方法使用斯特林近似值公式。

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Big Number
Problem Description In many applications very large integers numbers are required. Some of these applications are using keys for secure transmission of data, encryption, etc. In this problem you are given a number, you have to determine the number of digits in the factorial of the number.

Input Input consists of several lines of integer numbers. The first line contains an integer n, which is the number of cases to be tested, followed by n lines, one integer 1 ≤ n ≤ 107 on each line.

Output The output contains the number of digits in the factorial of the integers appearing in the input.

Sample Input2
10
20
Sample Output7
19
Source Asia 2002, Dhaka (Bengal)
方法一:求1+(int)log10(n!)=1+log10(1)+log10(2)+……+log10(n)
注意遍历过程中是double,到最后再取整。

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
    long long n,a,i;
    double m;
    scanf("%lld",&n);
    while(n--)
    {
        scanf("%lld",&a);
        m=0;
        for(i=2;i<=a;i++)
            m+=log10(i);
        cout<<(int)m+1<<'\n';
    }
    return 0;
}

方法二:斯特林近似值公式:在这里插入图片描述
求阶乘有多少位,即log10(n!)

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const double pi=acos(-1.0);
int main()
{
    long long n,a,i;
    double m;
    scanf("%lld",&n);
    while(n--)
    {
        scanf("%lld",&a);
        m=0.5*log10(2*pi*a)+a*log10(a/exp(1));
        cout<<(int)m+1<<'\n';
    }
    return 0;
}

### HDU OJ Problem 2566 Coin Counting Solution Using Simple Enumeration and Generating Function Algorithm #### 使用简单枚举求解硬币计数问题 对于简单的枚举方法,可以通过遍历所有可能的组合方式来计算给定面额下的不同硬币组合数量。这种方法虽然直观但效率较低,在处理较大数值时性能不佳。 ```java import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); int[] coins = {1, 2, 5}; // 定义可用的硬币种类 while (scanner.hasNext()) { int targetAmount = scanner.nextInt(); int countWays = findNumberOfCombinations(targetAmount, coins); System.out.println(countWays); } } private static int findNumberOfCombinations(int amount, int[] denominations) { if (amount == 0) return 1; if (amount < 0 || denominations.length == 0) return 0; // 不使用当前面值的情况 int excludeCurrentDenomination = findNumberOfCombinations(amount, subArray(denominations)); // 使用当前面值的情况 int includeCurrentDenomination = findNumberOfCombinations(amount - denominations[0], denominations); return excludeCurrentDenomination + includeCurrentDenomination; } private static int[] subArray(int[] array) { if (array.length <= 1) return new int[]{}; return java.util.Arrays.copyOfRange(array, 1, array.length); } } ``` 此代码实现了通过递归来穷尽每一种可能性并累加结果的方式找到满足条件的不同组合数目[^2]。 #### 利用母函数解决硬币计数问题 根据定义,可以将离散序列中的每一个元素映射到幂级数的一个项上,并利用这些多项式的乘积表示不同的组合情况。具体来说: 设 \( f(x)=\sum_{i=0}^{+\infty}{a_i*x^i}\),其中\( a_i \)代表当总金额为 i 时能够组成的方案总数,则有如下表达式: \[f_1(x)=(1+x+x^2+...)\] 这实际上是一个几何级数,其封闭形式可写作: \[f_1(x)=\frac{1}{(1-x)}\] 同理,对于其他类型的硬币也存在类似的生成函数。因此整个系统的生成函数就是各个单独部分之积: \[F(x)=f_1(x)*f_2(x)...*f_n(x)\] 最终目标是从 F(x) 中提系数即得到所需的结果。下面给出基于上述理论的具体实现: ```cpp #include<iostream> using namespace std; const int MAXN = 1e4 + 5; int dp[MAXN]; void solve() { memset(dp, 0, sizeof(dp)); dp[0] = 1; // 初始化基础状态 int values[] = {1, 2, 5}, size = 3; for (int j = 0; j < size; ++j){ for (int k = values[j]; k <= 10000; ++k){ dp[k] += dp[k-values[j]]; } } } int main(){ solve(); int T; cin >> T; while(T--){ int n; cin>>n; cout<<dp[n]<<endl; } return 0; } ``` 这段 C++ 程序展示了如何应用动态规划技巧以及生成函数的概念高效地解决问题实例[^1]。
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