本文主要是介绍【无标题】蓝桥杯软件赛Java研究生组/A组)第二章基础算法-第四节:构造,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
- 构造类这种题目,比较开放、而且往往需要一些其他知识,往往就是读的时候感觉很麻烦抽象,但是看到答案后,又感觉非常简单
- 这种题目没有必要死磕,有时间看看就行,总结总结
文章目录
- 一:什么是构造
- (1)概述
- (2)常见的构造题目类型
- 二:典型题目
- (1)题目一
- (2)题目二
- (3)题目三
- (4)题目四
- (5)题目五
一:什么是构造
(1)概述
构造:构造题在比赛和解决问题的过程中确实是常见的一类题型。它们通常要求解题者通过观察问题的结构和规律,找到一种通用的方法或模式,使得在问题规模增大时,依然能够高效地得到答案。考虑以下几点
- 观察问题规模的增长:了解问题随着规模的增大,答案的变化趋势。这可以帮助你找到一种通用的解决方案
- 推广规律:试将你观察到的规律推广到更大的问题规模上。这可能涉及到数学归纳法或者其他类似的思考方式
- 考虑状态转移(适用于动态规划等问题):如果问题可以通过状态转移来求解,那么要仔细考虑从一个状态到另一个状态的转移会带来什么影响
- 模式识别:尝试寻找问题中的模式或者特征,这有助于你更好地理解问题的本质
- 实践和练习:通过解决大量的构造题,你会逐渐培养出发现规律和应用通用方法的能力
- 注意特殊情况:一些构造题在特定的情况下可能会有不同的解法或者规律,要注意考虑这些特殊情况
构造类问题有如下特点
- 高自由度:一道题的构造方式可能存在多种,但往往会有一种相对简单且能够满足题意的构造方式。这种特性看似降低了难度,使问题更易理解,但实际上,这种高自由度往往会导致考生在面对题目时感到迷茫,难以找到明确的解题思路
- 灵活和多样性:并不存在一个通用解法或套路适用于所有构造题,甚至很难找出解题思路的共性。这意味着解决构造题需要考生具备灵活的思维,善于观察和归纳,以便在面对各种不同形式的题目时能够找到切入点和解题方法
这里有一些解题建议
- 仔细分析题目要求和条件
- 仔细阅读题目,确保你理解了题目的要求和所给的条件
- 弄清楚问题的背景和目标,明确你需要构造的内容或解决的问题
- 尝试特例和极端情况
- 试图找出一些特殊情况下的解法,这可以帮助你更好地理解问题的本质
- 探索极端情况,看看在极端条件下是否会出现特殊的构造方式或者规律
- 寻找模式和规律
- 观察题目中是否存在一些明显的模式或者规律,这可能是解决问题的关键
- 尝试从已知的情况中找到一般性的解法,并推广到更一般的情况
- 尝试逆向构造:从问题的反面思考也可以给出有用的线索。尝试反向推导出符合条件的情况
- 使用数学归纳法:尝试使用数学归纳法证明某种构造方式在所有情况下都成立
- 灵活应用已有知识:将已学的数学、物理、逻辑等知识灵活应用,可能会为你找到新的解法
- 反复实践和总结:多做类似的题目,总结解题经验,找出有效的解题方法,虽然不存在通解,但是部分构造题可能会用到相似的套路,如果能够有做题的广度并且经常总结,那么对于你解决构造题目是非常有帮助的
- 保持信心和耐心:构造题可能需要时间和多次尝试才能找到合适的解法,保持耐心和信心是很重要的
(2)常见的构造题目类型
构造题目很难找到一个准确的形式化定义,也没有一个通用的解题方法。因此,这里介绍一下常见的构造题型:
- 数学问题
- 构造满足一定条件的数列、集合或排列组合
- 利用数学关系构造出特定的解
- 图论问题
- 构造特定的图结构,如树、图、有向图等
- 根据题意构造出满足条件的图
- 字符串处理
- 构造满足字符串性质的解,如回文串、循环字符串等
- 构造满足特定字符串操作的解
- 组合与排列
- 构造出满足一定条件的排列或组合
- 根据条件构造特定的排列组合解
- 游戏策略:设计游戏规则,构造出有趣的游戏场景,考验选手的策略思维
- 逻辑推理:构造逻辑谜题或者推理题,要求选手根据题目信息进行推理,得出正确答案
- 数据结构:构造特定的数据结构,如堆、树、图等,要求选手在构造的基础上进行一系列操作
- 动态规划:构造状态转移方程,设计合适的状态表示,构造动态规划解
- 贪心算法:构造出合适的贪心策略,使得贪心策略能够得到最优解
- 模拟问题:设计模拟题,要求选手模拟特定场景或过程,根据模拟的结果得出答案
二:典型题目
(1)题目一
这种题目最简单的方法就是找规律,也就是归纳
因此,当N=n时,x=2n,y=3n,z=6n为原式的一组解
(2)题目二
数学问题:如果有一组整数 a 1 , a 2 , . . , a N a_{1},a_{2},..,a_{N} a1,a2,..,aN,并希望找到一个最短的等差数列来包含它们,那么需要考虑这些整数的插值。因为,为了保证所有整数都能在等差数列中,我们需要找到这些差值的最大公约数 d d d,因为 d d d是所有这些差值的因数,所以如果以 d d d为长从最小值到最大值构建等差数列,它一定能包含所有给定的整数
- 确定最小值和最大值
- 计算最大值和最小值的差值
- 计算这N个整数的差值的最大公约数(GCD)。这可以通过对所有整数对之间的差值计算GCD来完成。
- 使用最小值作为初始值,公差d进行构造,从最小值到最大值的等差数列
(3)题目三
突破点在(a&1)xor(b&1)=1
上
- 某个数和1做与运算,表示判断该数的最后一位是不是1。如果是1则表示它是奇数,如果是0则表示它是偶数
- 做异或运算后结果为1,就表示两个数不能同时为奇数或者偶数
- 那么只有一种可能,一个是奇数,一个是偶数
这个题最好的方法就是一个也不连,那肯定满足题意,但是题目要求需要构造包含 N N N个节点的连通图,所以不能一个都不连。那么秉持着少连就能少得出现错误的原则,我们可以最少给它连接 N − 1 N-1 N−1条边,形成一个树即可
因此,题目转化为:构建一颗只由奇偶连边的树,并且使得最长边和最短边权值之差不超过3
如果要让其最小,那么让最大值最小,最小值最大即可。假如 N N N为偶数,那么
- 1 1 1连接 N N N
- 3 3 3连接 N − 2 N-2 N−2
- …
此时所有边的权值都是 N + 1 N+1 N+1
但现在它是不连通的,我们再考虑 N + 3 N+3 N+3的边,这样的话最大值与最小值之间的差为2,符合题意(当然这不是唯一解)
- 3 3 3连 N N N
- 5 5 5连 N − 2 N-2 N−2
- …
但是如果 N N N为奇数怎么办?也很简单,再添加一个节点,让其为偶数,然后直接练到1上
(4)题目四
思路
- 将最后一位数字设置为3
- 将前面的位数都设置为2,这样可以确保数不会被最后一位的3整除,由于最后一位是3不是偶数,所以也无法被2整除
- 接着,我们检查前面的位数,如果前面的位数的数量是3的倍数(一个简单的知识如果个个位数的和能够被3整除那么这个数也能被3整除),此时那么我们可以将第一位的2替换为一个素数(比如5或7),这样就可以确保数不会被整除,同时也满足了题目的条件
例如
-
对于n=3:
- 初始化为 223
- 位数和为 2 + 2 + 3 = 7,不是3的倍数,所以无需修改
- 最终结果为 223
-
对于 n=4:
- 初始化为 2223
- 位数和为 2 + 2 + 2 + 3 = 9,是3的倍数,将第一个2替换为5
- 最终结果为 5223
(5)题目五
思路
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