进制算法题(进制转换、Alice和Bob的爱恨情仇)

news2024/12/28 5:38:45

 进制的本质

对于一个十进制数字,比如说153,其本质是每一个数位上的数字乘上这一位上的权重,即:153=(1x10^{2})+(5x10^{^{1}})+(3 x10^{0})而二进制,只不过是把10换成了2,任意一个非负整数都有唯一的一个二进制表示:
153_{10}=(10011001)_{2}
在计算机中,数字均通过二进制补码表示,所以学习进制转换尤为重要。

将任意进制转换为十进制

假设给了一个数组来表示一个k进制(假设K>10)的整数,我们该如何得到它的十进制数?

i = 1,[ x = 1 \times k^0 ]

i = 2,[ x = 1 \times k^1 + 3 \times k^0 ]

i =3,[ x = 1 \times k^2 + 3 \times k^1 + 10 \times k^0 ]

ll x = 0;
for (int i = 1; i <= n; ++i)
{
	x = x * k + a[i];
}
cout << x << '\n';

一般来说,这个k进制的数组可以通过对输入字符串的处理得到。

ll x; cin >> x;
while (x)a[++cnt] = x % k, x /= k;
reverse(a + 1, a + 1 + cnt);

例如十进制的11转换为二进制,根据这个规则得到的a数组为[1,1,0,1],而实际上11的二进制为[1,0,1,1]。

一、进制

问题描述
请问十六进制数 2021ABCD 对应的十进制是多少?
答案提交
这是一道结果填空的题,你只需要算出结果后提交即可。本题的结果为一个整数,在提交答案时只填写这个整数,填写多余的内容将无法得分。

解题思路

  1. 从右至左给每一位编号,最右边为第0位,依次为第1位、第2位……对于“2021abcd”,d是第0位,c是第1位,依此类推。

  2. 每一位上的数字乘以16的相应次方(权重)。例如,d(十进制值)乘以16^0,c乘以16^1,b乘以16^2,a乘以16^3,1乘以16^4,2乘以16^5,0乘以16^6(注意这里的0不影响结果),2乘以16^7。

  3. 将步骤2中得到的所有乘积相加,得到最终的十进制值。

二、进制转换

题目描述
给定一个 N 进制数 S,请你将它转换为 M 进制。
输入描述
第一行为一个整数 T,表示测试数据数量。(1 ≤ T < 10°)每个测试用例包含两行,第一行包含两个整数 N,M第二行输入一个字符串 S,表示 N 进制数。
数据范围保证:2<N,M<16,若N >10,则用 A~ F 表示字码10 ~ 15。保证 S 对应的十进制数的位数不超过 10。
输出描述
输出共 T,每行表示一组数据的答案

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;
const int N = 1001;
int a[N];
char ch[] = { '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F' };


void solve() {
    int n, m; cin >> n >> m;
    string s; cin >> s;
    int len = s.length();
    s = "#" + s; // 注意这里应该是小写 s  
    for (int i = 1; i <= len; ++i) {
        if ('0' <= s[i] && s[i] <= '9') { // 注意这里应该是 '0' 而不是 'e'  
            a[i] = s[i] - '0'; // 将字符转换为数字  
        }
        else {
            a[i] = s[i] - 'A' + 10; // 将大写字母转换为数字(A=10, B=11, ...)  
        }
    }
    ll x = 0;
    for (int i = 1; i <= len; ++i) {
        x = x * n + a[i];
    }

    string ans;
    while (x) {
        ans += ch[x % m]; // 假设 ch 数组的目的是将数字转换为大写字母(这里直接转换了)  
        x /= m;
    }
    reverse(ans.begin(), ans.end()); // 反转字符串以得到正确的顺序(如果需要的话)  
    cout << ans << '\n'; // 输出结果并添加换行符(这里 '\n' 是正确的,但通常我们会直接写 << endl)  
}



int main()
{
    ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
    int _; cin >> _;
    while (_--)solve();
    return 0;
}

三、Alice和Bob的爱恨情仇

问题描述

Bob和Alice通过博弈的方式来吃掉小饼干。他们将小饼干分成n堆,每堆有αi个小饼干。他们轮流对这些饼干进行操作,每次从一堆中拿出k^m个小饼干(k为奇数且m≥0,且km不能超出该堆的总数)。当一方操作后没有剩余的小饼干,则该方获胜。Alice先手,两人都会以最佳方法取饼干。请问谁能赢?

输入格式

第一行:两个正整数n(1≤n≤2×10^5)和k(1≤k≤10^9),分别表示饼干的堆数和每次取出饼干的底数。
第二行:n个整数,第i个表示第i堆小饼干有αi(1≤αi≤10^6)个小饼干。
输出格式

输出一行,包含一个字符串,表示Alice和Bob之中获胜的那个人。

诈骗题。
注意到 k 为奇数,而且每次至少可以取走一个石子。这意味着实际上
k^m 毫无意义,只与那一堆石子的奇偶数有关。更进一步,只与所有石
子堆的石子数之和的奇偶有关,若是奇数,则 Alice 胜,否则 Bob 胜。
时间复杂度 O(n)。

解题思路

k 是奇数
当 k 是奇数时,每次可以取走 (k^m) 个小饼干(m 是非负整数),由于 (k^m) 总是奇数(奇数的任何非负整数次幂都是奇数),因此:

如果一开始有 x 个小饼干,且 x 是奇数,那么先手总是可以取走 (k^m) 个小饼干,使得剩下的小饼干数量是偶数。然后无论后手如何取,先手总是可以取走 1 个小饼干,保持剩余小饼干数量为偶数。最终,先手将取走最后一个小饼干,赢得游戏。
如果一开始有 x 个小饼干,且 x 是偶数,那么无论先手如何取,后手总是可以取走 1 个小饼干,使得剩余小饼干数量为奇数。然后先手无论如何取,后手都可以取走 (k^m) 个小饼干,保持剩余小饼干数量为奇数。最终,后手将取走最后一个小饼干,赢得游戏。

在这道题中,题目还特别强调了 k 是奇数,由此我们可以进行大胆的推测这个博弈的结果跟奇偶数有很大关系。 由于每次取值都是 k 的幂次方,由于 k 是奇数,故每次取的数也将是奇数。

总结:

在一个奇数堆中,由于每次取不超过总数的奇数个数的饼干,所以我们到最后取完的时候一定会取奇数次,同理可得,在一个偶数堆中则是取偶数次。

故可知对于 (1,2,…,)(a1​,a2​,…,an​) 会有所对应的 (1,2,…,)(b1​,b2​,…,bn​) ,其中 bi​ == ( ai​ % 22 ) ,当 bi​ 为 1 时代表取奇数, bi​ 为 0 时代表取偶数。

由此可得出 ans= (1,2,…)(b1​,b2​,…,bn​) % 2,其中 ans 为 1 时代表总取数为奇数,即 Alice 赢,ans 为 0 时代表总取数为偶数,即 Bob 赢。

#include <bits/stdc++.h>

void solve(const int &Case) {
    int n, k;
    std::cin >> n >> k;
    int ans = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int x;
        std::cin >> x;
        ans ^= x & 1;
    }
    if (ans > 0)std::cout << "Alice\n";
    else std::cout << "Bob\n";
}

int main() {
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(nullptr);
    std::cout.tie(nullptr);
    int T = 1;
    for (int i = 1; i <= T; i++)solve(i);
    return 0;
}

或者:

#include <iostream>
using namespace std;
long long ans,n,k,x;
int main()
{
    cin>>n>>k;
    while(n--)
    {
        cin>>x;
        ans+=(x%2); 
        
    }
    if(ans%2)
    {
        cout<<"Alice";
    }
    else
    {
        cout<<"bob";
    }
    return 0;
}

今天就先到这了!!!

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