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      Python|蓝桥杯—矩阵翻硬币

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      Python|蓝桥杯—矩阵翻硬币

      2024-04-17 02:21:24 阅读次数:50

      Python

      问题描述

      小明先把硬币摆成了一个 n 行 m 列的矩阵。随后,小明对每一个硬币分别进行一次 Q 操作。

      对第x行第y列的硬币进行Q 操作的定义:将所有第 i*x 行,第 j*y 列的硬币进行翻转。其中i和j为任意使操作可行的正整数,行号和列号都是从1开始。

      当小明对所有硬币都进行了一次 Q 操作后,他发现了一个奇迹——所有硬币均为正面朝上。

      小明想知道最开始有多少枚硬币是反面朝上的。于是,他向他的好朋友小M寻求帮助。

      聪明的小M告诉小明,只需要对所有硬币再进行一次Q操作,即可恢复到最开始的状态。然而小明很懒,不愿意照做。于是小明希望你给出他更好的方法。帮他计算出答案。

      【数据格式】

      输入数据包含一行,两个正整数 n m,含义见题目描述。输出一个正整数,表示最开始有多少枚硬币是反面朝上的。

      【样例输入】

      2 3

      【样例输出】

      1

      【数据规模】

      对于10%的数据,n、m <= 10^3;

      对于20%的数据,n、m <= 10^7;

      对于40%的数据,n、m <= 10^15;

      对于10%的数据,n、m <= 10^1000(10的1000次方)。

      资源约定:

      峰值内存消耗(含虚拟机) < 256M

      CPU消耗 < 2000ms

      解决方案

      本题的思路在于找到翻动之后变成正面的硬币,有两个方向可以思考:一是对所有的硬币再次Q操作,但是题目中要求使用更加简单的方法;二是找到硬币翻动的规律,按照题目的要求,已经在暗示需要找到这个规律。

      众所周知,当硬币翻动次数为奇数时,硬币面才会变化,而偶数时不变。仔细理解题目:对(x,y)点上的硬币进行Q操作的意思是对所有在矩阵中的(1*x,1*y)、(1*x,2*y)、(1*x,3*y)……满足条件的点上的硬币同时进行翻动,那么同样的对于(x,y)这一点来说,被翻动的次数就等于x的真因子和y的真因子的组合累计。例如:(2,4)这个点被翻动的次数是(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),这些点在进行q操作的累计。

      通过上述分析,可以得到(x,y)这一点被翻动的次数N=x的真因子个数和y的真因子个数的乘积。而且只有当奇数与奇数相乘才会得到奇数,对于自然数,只有平方数的真因子个数为奇数(质数和偶数的因子成对出现)。所以,只有当(x,y)中x和y同时为平方数的时候,这一点上的硬币被翻动后才会改变。

      所以问题变成了在n*m的矩阵中找到行和列都为平方数的组合总数,且n中包含的平方数=向下取整,那么问题就类似于求*。同时还不要忘记题目中的数据规模,最后一部分数据是非常大的,使用python中开方函数无法做到,所以还需要对于这些数进行逐位的试探,找到它的平方根,详见代码。

      Pytho代码:

      n,m=input().split(' ')

      def fanyingbi(n,m):

          if len(n) % 2 == 0:

              n_len = len(n) / 2

          else:

              n_len = (len(n) // 2) + 1

          n_len = int(n_len)

          n_1 = []

          n_2 = []

          for i in range(n_len):#构建全为0的列表模拟平方根

              n_1.append('0')

          for i in range(n_len):

              n_2.append('0')

          for x in range(n_len):

              for y in range(1, 10):

                  n_1[x] = str(y)#将(1-9)插入x位置

                  n_2[x] = str(y - 1)#由于减了1,也不会漏掉0的情况

                  a = ''.join(n_1)#字符串化

                  b = ''.join(n_2)

                  if eval(a) ** 2 > eval(n) and eval(b) ** 2 <= eval(n):#当x位上的数字满足条件时,跳出循环

                      break

          n_sum = eval(''.join(n_2))

          

      if len(m) % 2 == 0:

              m_len = len(m) / 2

          else:

              m_len = (len(m) // 2) + 1

          m_len = int(m_len)

          m_1 = []

          m_2 = []

          for i in range(n_len):#构建全为0的列表模拟平方根

              m_1.append('0')

          for i in range(n_len):

              m_2.append('0')

          for x in range(m_len):

              for y in range(1, 10):

                  m_1[x] = str(y)#将(1-9)插入x位置

                  m_2[x] = str(y - 1)#同时不要忘记0的情况

                  a = ''.join(m_1)#字符串化

                  b = ''.join(m_2)

                  if eval(a) ** 2 > eval(n) and eval(b) ** 2 <= eval(n):#当平方根满足条件时,跳出循环                break

          m_sum=eval(''.join(m_2))

          return  n_sum*m_sum

       

      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://blog.51cto.com/where2go/2955137,作者:算法与编程之美,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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