1005 继续(3n+1)猜想 (25分)
卡拉兹(Callatz)猜想已经在1001中给出了描述。在这个题目里,情况稍微有些复杂。
当我们验证卡拉兹猜想的时候,为了避免重复计算,可以记录下递推过程中遇到的每一个数。例如对 n=3 进行验证的时候,我们需要计算 3、5、8、4、2、1,则当我们对 n=5、8、4、2 进行验证的时候,就可以直接判定卡拉兹猜想的真伪,而不需要重复计算,因为这 4 个数已经在验证3的时候遇到过了,我们称 5、8、4、2 是被 3“覆盖”的数。我们称一个数列中的某个数 n 为“关键数”,如果 n 不能被数列中的其他数字所覆盖。
现在给定一系列待验证的数字,我们只需要验证其中的几个关键数,就可以不必再重复验证余下的数字。你的任务就是找出这些关键数字,并按从大到小的顺序输出它们。
输入格式:
每个测试输入包含 1 个测试用例,第 1 行给出一个正整数 K (<100),第 2 行给出 K 个互不相同的待验证的正整数 n (1<n≤100)的值,数字间用空格隔开。
输出格式:
每个测试用例的输出占一行,按从大到小的顺序输出关键数字。数字间用 1 个空格隔开,但一行中最后一个数字后没有空格。
输入样例:
6
3 5 6 7 8 11
输出样例:
7 6
整体思路:
我用的方法很粗暴。先对输入序列从小到大排个序,是为了方便最后“按从大到小的顺序输出关键数字”这一操作。再遍历序列中的所有数据,进行卡拉兹猜想直至得到1,于是产生了一系列中间数据,对这些中间数据逐个与输入序列中的数据对比,如果某个数据出现在输入序列中,则该数据不输出。
以输入样例为例,排序后序列为3 5 6 7 8 11。
对数据3,卡拉兹猜想得到的中间数据是3 5 8 4 2 1,其中5、8在输入序列中出现,就把输入序列中的5、8标记为不输出。
对数据5,卡拉兹猜想得到的中间数据是5 8 4 2 1,其中8在输入序列中出现,就把输入序列中的8标记为不输出。
对数据6,卡拉兹猜想得到的中间数据是6 3 5 8 4 2 1,其中3、5、8在输入序列中出现,就把输入序列中的3、5、8标记为不输出。
对数据7,卡拉兹猜想得到的中间数据是7 11 17 26 13 20 10 5 8 4 2 1,其中11、5、8在输入序列中出现,就把输入序列中的11、5、8标记为不输出。
对数据8,卡拉兹猜想得到的中间数据是8 4 2 1,没有中间数据在输入序列中出现。
对数据11,卡拉兹猜想得到的中间数据是11 17 26 13 20 10 5 8 4 2 1,其中5、8在输入序列中出现,就把输入序列中的5、8标记为不输出。
最终从后往前输出所有标记仍为输出的数据,这里是7 6。
C语言实现:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int n;
scanf("%d", &n);
int * data;//data数组记录输入数据
data = (int *)malloc(n * sizeof(int));
int i, j;
for (i = 0; i < n; i++)
{
scanf("%d", &data[i]);
}
//选择排序,原始输入序列变成一个从小到大排列的有序序列
int min, index, temp;
for (i = 0; i < n - 1; i++)
{
min = data[i];
index = i;
for (j = i + 1; j < n; j++)
{
if (data[j] < min)
{
min = data[j];
index = j;
}
}
temp = data[i];
data[i] = data[index];
data[index] = temp;
}
int * print;//print数组标记某数据是否需要打印
print = (int *)malloc(n * sizeof(int));
for (i = 0; i < n; i++)
{
print[i] = 1;
}
//将序列中的每一个数据在卡拉兹猜想递推过程中遇到的所有数,与序列中的数据对比,如果序列中出现了,该数据打印标记为0
int t;
for (i = 0; i < n; i++)
{
t = data[i];
while (t > 1)
{
if (t % 2 == 0)
{
t = t / 2;
for (j = 0; j < n; j++)
{
if (t == data[j])
{
print[j] = 0;
}
}
}
else
{
t = (3 * t + 1) / 2;
for (j = 0; j < n; j++)
{
if (t == data[j])
{
print[j] = 0;
}
}
}
}
}
//打印
int flag = 0;
for (i = n; i >= 0; i--)
{
if (print[i] == 1)
{
if (flag == 0)
{
printf("%d", data[i]);
flag = 1;
}
else
{
printf(" %d", data[i]);
}
}
}
return 0;
}