2的幂次方表示

本文介绍了一种将任意正整数转换为其2的幂次方表示的方法,并给出了两种C语言实现方案。一种是未通过测试的初始尝试,另一种则是成功通过测试的解决方案。

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题目:

任何一个正整数都可以用2的幂次方表示。例如:

    137=27+23+20

同时约定方次用括号来表示,即ab可表示为a(b)。由此可知,137可表示为:

    2(7)+2(3)+2(0)

进一步:7=22+2+20(21用2表示)

        3=2+20

所以最后137可表示为:

    2(2(2)+2+2(0))+2(2+2(0))+2(0)

又如:

    1315=210+28+25+2+1

所以1315最后可表示为:

    2(2(2+2(0))+2)+2(2(2+2(0)))+2(2(2)+2(0))+2+2(0)

输入
一个正整数n(n≤20000)。
输出
一行,符合约定的n的0,2表示(在表示中不能有空格)。
样例输入
137
样例输出
2(2(2)+2+2(0))+2(2+2(0))+2(0)

i)没有通过测试(虽然自己电脑运行结果正确=_=)
一开始没有想好:2被表示为2(1),后来使用\b进行改进(问题可能出在这里)
#include<stdio.h>

void calculate(int num)
{
	printf("2(");
	
	while(num > 2)
	{
		int n = 1,index = 0;
		while(n <= num)
		{
			n *= 2;
			index ++;
		}
		n /= 2;
		index --;
		if(index != 1)
		{
			calculate(index);
		printf(")+");
		}
		if(index == 1)
		printf("\b+");
		calculate(num-n);
		return;
	}
	if(num == 2)
	printf("\b");
	if(num == 1)
	printf("%d)",0);
}

int main()
{
	int num;
	scanf("%d",&num);
	calculate(num);
	printf("\n");
	return 0;
}

ii)通过测试的解法:

#include<stdio.h>

void f(int n)
{
if(n==1)
{
printf("2(0)");
return;
}
if(n==2)
{
printf("2");
return;
}
int p=1;
int s=0;
while(p<=n)
{
p=p*2;
s++;
}
s=s-1;
if(n==p/2)
{
printf("2(");
f(s);
printf(")");
}
else
{
if(p/2==2)
{
printf("2");
printf("+");
f(n-p/2);
}
else
{
printf("2(");
f(s);
printf(")+");
f(n-p/2);
}
}
}

int main()
{
int n;
scanf("%d",&n);
f(n);
}



### 如何在 C++表示 2幂次方 对于给定的一个正整数 \( n \),可以将其分解成由若干个 2幂次方组成的表达式。下面展示了一种通过递归法实现该功能的式。 #### 使用递归函数 `dfs` 来构建表达式 此算法遍历从最高有效位到最低有效位的所有可能位置,尝试减去对应的 2 的幂值并记录下相应的符号[^1]: ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int n; void dfs(int s){ for(int i=log2(s)+1;i>=0;i--){ if(s>=pow(2,i)){ if(i==2){ cout<<"2(2)"; } else if(i==1){ cout<<"2"; } else if(i==0){ cout<<"2(0)"; } else{ cout<<"2("; dfs(log2(s)); cout<<")"; } s-=pow(2,i); if(s!=0){ cout<<"+"; } } } } int main(){ cin>>n; dfs(n); return 0; } ``` 上述代码实现了将任意正整数转换为其基于 2幂次方形式的字符串表示法的功能。当遇到特定情况时会输出不同的字符组合来代表不同级别的嵌套结构。 另外一种更简洁的法是利用位运算特性判断一个数是否为 2幂次方,并据此构造最终的结果字符串[^2]。这种法依赖于这样一个事实:任何形如 \( 2^k \) (其中 k 是非负整数)的形式,在其二进制表示中仅有一位为 '1' 而其余皆为 '0'[ ^2 ]: ```cpp template <typename T, class = std::enable_if_t<std::is_integral_v<T>>> inline bool is_power_of_two(T v) { return v && !(v & (v - 1)); } ``` 这段模板化的辅助函数能够快速检测传入参数是不是严格意义上的 2 的某个幂次方数值。
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