本文主要是介绍【算法每日一练]-数论 (保姆级教程 篇2 )#行列式 #甜甜花研究 #约数个数 #模数 #数树 #盒子与球,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!
目录
今日知识点:
辗转相减法化下三角求行列式
组合数动态规划打表
约数个数等于质因数的次方+1的乘积
求一个模数
将n个不同的球放入r个不同的盒子:f[i][j]=f[i-1][j-1]+f[i-1][j]*j
行列式
甜甜花的研究
约数个数
模数
数树
盒子与球
行列式
给出一个矩阵求 行列式。
输入:
1
3
1 -2 -1
0 3 2
3 1 -1
思路:
不能直接乘上上面行的倍数来消除本行对应元素。试试辗转相减法把。
(1,3)减去2倍(0,1)->(1,0)
(5,3)减去0倍(3,5)减去1倍(2,3)减去1倍(1,2)减去2倍(0,1)->(1,0)
然后每次检查上面行的元素是否为0,然后换回来就行了
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int mod=0x1f1f1f1f;
typedef long long ll;
ll t,n,a[10][10];
ll solve(){//计算行列式,化简成下三角型(有点类似辗转相除法)ll res=1,w=1;//res是结果,w是符号for(int i=1;i<=n;i++){//对[i][i]元素所在的列处理for(int j=i+1;j<=n;j++){
//我们每次都让下面的行减去上面行的a[j][i]/a[i][i]倍,然后再让最小的行放到上面判断是不是[i][i]是不是0,如果不是就继续。while(a[i][i]){ll di=a[j][i]/a[i][i];for(int k=i;k<=n;k++){a[j][k]=(a[j][k]-di*a[i][k]%mod+mod)%mod;//有负数的话要加一次mod}swap(a[i],a[j]);w=-w;}swap(a[i],a[j]);w=-w;}}for(int i=1;i<=n;i++)res=a[i][i]*res%mod;res=w*res;return (res+mod)%mod;
}int main(){cin>>t;while(t--){cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++)for(int j=1;j<=n;j++)cin>>a[i][j];cout<<solve()<<'\n';}
}
甜甜花的研究
有n个各不相同的甜甜花种子,现在雇佣了m个人,每人能照顾ai个花。问一共多少种分配方法把花分出去。(数据保证种子有剩余)
输入 输出:20(结果对12520取模)
5 2
3 1
思路:
因为种子一定有剩余。那么第一个人可以有C(a1,n)种分法,第二个人有C(a2,n)种分法……
乘起来就完事了。主要是数据很大,直接一个个硬算不划算。直接上公式:
C(m,n)=C(m-1,n-1)+C(m-1,n);
记忆:每个人都有两种状态要么是被选到要么未被选到。C(m-1,n-1)对应被选到的情况数,C(m-1,n)对应未被选到的情况数
然后利用动态规划打表就会非常快了。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll n,m,num,ans=1;
ll a[10007][107];int main(){cin>>n>>m;a[0][0]=1;for(int i=1;i<=10000;i++){//利用动态规划求组合数[i][j]=[i-1][j-1]+[i-1][j]a[i][0]=1;for(int j=1;j<=100;j++){a[i][j]=(a[i-1][j-1]+a[i-1][j])%12520;}}for(int i=1;i<=m;i++){cin>>num;ans=ans*a[n][num]%12520;n-=num;}cout<<ans;
}
约数个数
求n的约数个数。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){方法一:直接找就完了,约数一定成对出现,但是相等时候要特判一下int n,ans=0;cin>>n;for(int i=1;i*i<=n;i++){if(n%i==0)ans+=2;if(i*i==n)ans--;}cout<<ans;
}
//
//int main(){ //方法二:约数等于质因数的次方加1的乘积
// int n,ans=1;cin>>n;
// for(int i=2;i*i<=n;i++){
// int tmp=0;
// while(n%i==0){
// tmp++;n/=i;//求质因数的次数
// }
// ans*=(tmp+1);
// }
// if(n!=1)ans*=2;//最后的质因数也不要忘了
// cout<<ans;
//}
模数
输入a,b问有多少个x使得a%x==b。如果有无穷多个输出infinity,不存在输出0。
思路:
首先分析一下,a%x==b,等价于找a-b的因数(约数)个数。但是先等等:这个因数还必须满足比余数大。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;int run(int a,int b){int ans=1;for(int i=2;i*i<=a;i++){if(i<=b||a/i<=b)continue;int tmp=0;while(a%i==0){//判断是不是质因数tmp++;a/=i;//一边缩小a}ans*=(tmp+1);}if(a!=1)ans*=2;return ans;
}int main(){int a,b;cin>>a>>b;if(a==b){cout<<"infinity";return 0; }if(a<b){cout<<0;return 0;}cout<<run(a-b,b);}
数树
思路:
反正就是不能出现其他组的倍数这种情况。 可以直接上筛子,提前把不成立给筛掉,不过有点麻烦。
仔细观察不难你会发现:
只要(a,b)的最大公约数不是1,那么就一定不是答案。然后统计就行了
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int c,n;int gcd(int a,int b){//辗转相除法(36,14)(14,8)(8,6)(6,2)(2,0)->2return b==0?a:gcd(b,a%b);//(25,14)(14,11)(11,3)(3,2)(2,1)(1,0)->1
}int main(){cin>>c;for(int i=1;i<=c;i++){cin>>n;int ans=0;for(int j=1;j<=n;j++)for(int k=1;k<=n;k++){if(gcd(j,k)==1)ans++;}cout<<i<<" "<<n<<" "<<ans+2<<'\n';}
}
/*
4
2
4
5
231
*/
盒子与球
现有r个互不相同的盒子和n个互不相同的球,要将这n个球放入r个盒子中,且不允许有空盒子,一共有多少种放法?
思路:
主要是状态转移式子。f[i][j]=f[i-1][j-1]+f[i-1][j]*j;
我们设置f[i][j]表示i个球j个盒子的放法。那么对于第i个球,要么自己一个盒子f[i-1][j-1]情况数,要么和别人一个盒子但是有j中选择f[i-1][j]*j种情况数。不断递推就行了
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,r,f[20][20],ans;int main(){cin>>n>>r;f[0][0]=1;for(int i=1;i<=n;i++){for(int j=1;j<=min(i,r);j++){f[i][j]=f[i-1][j-1]+f[i-1][j]*j;}}ans=f[n][r];for(int i=1;i<=r;i++){ans*=i;}cout<<ans;
}
/*
3 2
6*/
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