题目
形如的素数称为麦森数,这时P一定也是个素数。但反过来不一定,即如果P是个素数,不一定也是素数。到1998年底,人们已找到了37个麦森数。最大的一个是P=3021377,它有909526位。麦森数有许多重要应用,它与完全数密切相关。
任务:输入P(1000<P<3100000),计算的位数和最后500位数字(用十进制高精度数表示)
输入输出格式
输入格式
文件中只包含一个整数P(1000<P<3100000)
输出格式
第一行:十进制高精度数的位数。
第2∼11行:十进制高精度数的最后500位数字。(每行输出50位,共输出10行,不足500位时高位补0)
不必验证与P是否为素数。
输入输出样例
输入样例
1279
输出样例
386
00000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000104079321946643990819252403273640855
38615262247266704805319112350403608059673360298012
23944173232418484242161395428100779138356624832346
49081399066056773207629241295093892203457731833496
61583550472959420547689811211693677147548478866962
50138443826029173234888531116082853841658502825560
46662248318909188018470682222031405210266984354887
32958028878050869736186900714720710555703168729087
解析
这道题可以分为两个模块,第一个模块为求的位数,第二个模块为求的后500位(不足补零)。我们主要来解决第一个模块:
一、求位数
首先我们知道和有着相同的位数,因为2的次方满足了最后一位不为零的要求,所以减一后位数并不会改变,那么我们可以直接求的位数。那么怎么求位数呢?我们不妨设,根据的位数为n+1,我们只要想办法把中的底数2改为10,指数加一就是位数了。由此想到用10的几次方来代替2,那么就不难想到,这样便可以把中的2代换掉,变为.根据乘方的原理,将p乘进去,原式便可化为我们最终想要的形式
了,所以位数就是(C++中cmath库自带log10()函数)
二、求最后500位数
根据快速幂的模板加上高精度乘法就可以直接解决。
代码
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
int p,f[1001],res[1001],sav[1001];
void result1(){
memset(sav,0,sizeof(sav));
for(int i=1;i<=500;i++){
for(int j=1;j<=500;j++){
sav[i+j-1]+=res[i]*f[j];//sav[]数组作为一个中间变量
}
}
for(int i=1;i<=500;i++){
sav[i+1]+=sav[i]/10;
sav[i]%=10;
}
memcpy(res,sav,sizeof(res));//把sav中的值赋给res中
}
void result2(){
memset(sav,0,sizeof(sav));
for(int i=1;i<=500;i++){
for(int j=1;j<=500;j++){
sav[i+j-1]+=f[i]*f[j];//f自乘
}
}
for(int i=1;i<=500;i++){
sav[i+1]+=sav[i]/10;
sav[i]%=10;
}
memcpy(f,sav,sizeof(f));//把sav中的值赋给f中
}
int main(){
cin>>p;
cout<<(int)(log10(2)*p+1)<<endl;
res[1]=1;//存储最终的答案
f[1]=2;//存储快速幂中的base
while(p!=0){//快速幂模板
if(p%2==1){
result1();
}
p/=2;
result2();
}
res[1]-=1;//最终的结果求得是2^p-1
for(int i=500;i>=1;i--){
if(i!=500&&i%50==0){
cout<<endl;
cout<<res[i];
}
else{
cout<<res[i];
}
}
return 0;
}