全国青少年信息学奥林匹克竞赛(信奥赛)备考实战之一维数组(应用技巧)

二、一维数组应用技巧2:打标记

实战训练1---开关灯

问题描述:

有 M个从1到M依次编号的人参加一项游戏。将K 盏从1到K依次编号的灯(K和M均为正整数,M≤K≤5000)进行一系列的熄灭与打开的操作,游戏开始时均处于亮灯的状态;第一个人(1号)将灯全部熄灭;第二个人(2号)将编号为2的倍数的灯做相反处理(即将打开的灯熄灭,将熄灭的灯打开);第三个人( 3号)将编号为3的倍数的灯做相反处理;依照编号递增顺序,以后的人都和3号一样,将凡是自己编号倍数的灯做相反处理。请问:当第M个人操作之后,哪几盏灯是关闭的,按从小到大输出其编号,其间用逗号间隔。

输入格式:

输入共一行,包含两个正整数K和M,以单个空格隔开。

输出格式:

输出共一行,顺次输出关闭的灯的编号,其间用逗号间隔。

输入输出样例:

|-------|----------|
| 输入样例1 | 输出样例1 |
| 10 10 | 1,4,9 |
| 输入样例2 | 输出样例2 |
| 20 30 | 1,4,9,16 |

问题分析:

根据题意,可以采用打标记的思想来解决此问题,首先定义一个布尔类型数组,数组元素为0表示灯处于亮的状态,1为灯处于熄灭的状态,起始值都为0,这里需要注意由于灯的编号从1到k,所以数组元素在初始时,从下标为1开始;其次来模拟操作的过程,总共m次操作,每次操作将所有是编号倍数的灯执行相反操作,这里使用嵌套循环来实现,外层循环表示m次操作,内层循环遍历一遍灯,将编号是外层循环变量的倍数,则执行相反操作;最后对熄灭的灯进行统计并输出,需要注意除了最后一盏灯,其余灯之间需要用逗号隔开。具体代码如下所示:

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
	const int MAXLEN =5005;//定义常变量的值为5005 
	int k,m;//定义灯的数量变量k和操作数变量m 
	scanf("%d%d",&k,&m);//输入k和m的值 
	bool a[MAXLEN];//定义长度为MAXLEN的布尔类型数组a 
	memset(a+1,0,k*sizeof(bool));//将1到k的初始值设置为0,表示所有的灯都开着,1表示灯关闭 
	int sum=0;//记录关闭灯的数量和 
	for(int i=1;i<=m;i++){//进行m次操作 
		for(int j=1;j<=k;j++){//对于每次操作,依据人的编号,对编号的倍数执行相关的操作 
			if(j%i==0){//查看当前灯j是否为编号i的整数倍 
				a[j]=!a[j];//对灯执行相反操作 
			}
		}
	}
	for(int j=1;j<=k;j++){//依次遍历k盏灯 
		if(a[j]){//灯如果是熄灭的状态 
			sum++;//数量加1 
		}
	}
	//在输出时,灯编号需要用逗号隔开,最后一盏灯不需要逗号,所以使用一个临时变量tmpsum来记录输出了多少盏关闭的灯 
	int tmpsum=0;
	for(int j=1;j<=k;j++){
		if(a[j]){//灯关闭,则输出该盏灯 
			tmpsum++;
			printf("%d",j);//输出灯编号 
			if(tmpsum<sum){//如果没有达到sum,则不是最后一盏关闭的灯,输出逗号 
				printf(",");
			}
		}
	}
	return 0;
} 

三、循环应用技巧3:巧用数组下标,实现计数功能

实战训练2---数字统计

问题描述:

在[l,r]范围内的整数中,每个整数各个数位上每个数字一共出现过多少次?例如,129~137:129,130,131,132,133,134,135,136,137。统计后发现:"0"出现了1次,"1"出现了10次,"2"出现了2次,"3"出现了9次,"4"出现了1次,"5"出现了1次,"6"出现了1次,"7"出现了1次,"8"出现了0次,"9"出现了1次。

输入格式:

输入共一行,包含两个整数M和N,并用空格分隔开来。

输出格式:

输出共一行,包含十个整数并用空格分开,分别表示数码 0,1,2,... ,9 在序列中出现的次数。

输入输出样例:

|---------|-----------------------|
| 输入样例1 | 输出样例1 |
| 101 120 | 11 32 3 2 2 2 2 2 2 2 |
| 输入样例2 | 输出样例2 |
| 219 225 | 1 2 14 1 1 1 0 0 0 1 |

问题分析:

根据题意,需要依次分离[l,r]范围内每个整数的各个数位,用数组统计分离出来的数字(0~9)的个数,数组的下标表示出现的数字,数组元素表示该数字出现的次数,即累计"数组下标对应的数字"出现的次数。需要注意对于[l,r]范围内的整数依次进行分离时,用循环变量i来表示这个整数,首先需要将i赋值给一个临时变量tmp,然后再对 tmp进行数位分离。程序中不能直接对数 i 进行数位分离。原因在于数 i 除了有表示区间数的意义外,还在循环控制中起到一定作用,如果直接对 i 进行数位分离,会使得 i 的值变为0,造成程序运行错误。所以枚举区间的数进行数位分离时,需要一个临时变量tmp,存储待分离的数。通过取模运算将得到数的个位,通过整除运算将该数的个位去掉,如此反复运算,直至该数变为0,数位分离结束。所有数字统计完毕后,循环输出0~9各个整数累计的个数。具体程序代码如下:

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int l,r,a[10];//定义整数的取值范围变量l和r,其次定义数字出现的数组a,长度为10的整型数组 
    memset(a,0,sizeof(a));//起始时,所有数字出现的次数为0,为数组元素全部赋值为0 
    scanf("%d%d",&l,&r);//输入l和r 
    for(int i=l;i<=r;i++){//依次列举l和r范围内的所有整数 
        int tmp=i;//将整数i赋值给临时变量tmp 
        while(tmp){//tmp不为0 
            a[tmp%10]++;//分离最后一个数位,并将该数位出现的次数加1 
            tmp=tmp/10;//移除最后一个数位 
        }
    }
    for(int i=0;i<10;i++){//依次输出每个数字出现的次数 
        printf("%d ",a[i]);
    }
    return 0;
}
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