python经典百题之各项数想加之和

忧伤的玩不起2023-09-17 9:39

题目：求s=a+aa+aaa+aaaa+aa...a的值，其中a是一个数字。例如2+22+222+2222+22222(此时

共有5个数相加)，几个数相加有键盘控制。

方法一：循环累加

思路：通过循环实现累加，将每一项的值计算出来并累加到总和中。具体实现时，可以使用字符串连接的方式构造出每一项的值。

代码实现：

python 复制代码

a = input("请输入数字a：")
n = int(input("请输入要相加的项数n："))
s = 0
t = a
for i in range(n):
    s += int(t)
    t += a
print("s的值为：", s)

优点：简单易懂，无需使用复杂的算法，易于实现。

缺点：当项数很大时，会生成大量的字符串对象，造成内存浪费。同时，字符串相加的运算速度较慢，当项数很大时，计算耗时较多。

方法二：数学公式

思路：通过求和公式计算出总和。对于形如a+aa+aaa+aaaa+...的数列，可以将其表示为a*(10^0 + 10^1 + 10^2 + ... + 10^(n-1))，其中n为项数。

根据等比数列求和公式，10^0 + 10^1 + 10^2 + ... + 10^(n-1) = (10^n - 1) / 9，代入原始公式中可得到s = a * ((10^n - 1) / 9)。

代码实现：

python 复制代码

a = int(input("请输入数字a："))
n = int(input("请输入要相加的项数n："))
s = a * ((10 ** n - 1) // 9)
print("s的值为：", s)

优点：效率高，不需要循环累加和生成大量的字符串对象。

缺点：需要掌握求和公式，不够直观。

方法三：位运算

思路：将每一项的值表示成二进制形式，然后通过位运算实现累加。具体实现时，可以先生成一个全为1的二进制数，然后依次将其右移，同时加上上一项的值，最终得到总和。

代码实现：

python 复制代码

a = int(input("请输入数字a："))
n = int(input("请输入要相加的项数n："))
s = 0
t = 0xffffffff
for i in range(n):
    t = (t >> 3) & 0x1fffffff  # 每次右移3位，相当于乘以8，与0x1fffffff相与是为了保证高位为0
    s += a * t
print("s的值为：", s)

优点：效率高，不需要生成字符串对象，不需要掌握高级的数学知识。

缺点：实现稍微有些复杂，需要理解位运算的原理。