算法题——Cantor表
題目介紹
描述
現代數學的著名證明之一是 Georg Cantor 證明了有理數是可枚舉的。他是用下面這一張表來證明這一命題的:
1/1, 1/2 , 1/3, 1/4, 1/5, …
2/1, 2/2, 2/3, 2/4, …
3/1, 3/2, 3/3, …
4/1, 4/2, …
5/1, …
…
我們以Z字形給表上每一項編號。第一項是1/1,然后是1/2, 2/1, 3/1, 2/2, …
輸入格式
整數N(1<= N <=10^7)
輸出格式
表中的第N項
樣例
輸入:
7輸出:
1/4分析
規律
我們通過題目可知,在Cantor表中走法為Z字形
不妨將Cantor表轉化為下圖
即
從左往右數
奇數行分母依次遞增,分子依次遞減
偶數行分母依次遞減,分子依次遞增
可知奇偶數行分子分母規律正好相反
所以為使奇偶數行變化規律一致并且符合題中所給的項數規律,我們可以規定
在上圖中,奇數行從左往右數,偶數行從右往左數
找查
例如我們要找查第7項,前三行一共有6項,前4行一共有10項
很顯然 6 < 7 < 10
所以我們可以很方便地確定第7項在第4行中
又
前幾行項數 - 所要找的項數 = 所要找的項所在行的最后一項分子 - 所找項分子
同理
前幾行項數 - 所要找的項數 = 所找項分母 - 所找項所在行最后一項分母
這兩個等式中我們分別知道任意三個量就可以求其中的第四個量
然后,我們繼續根據規律確定第7項的具體的值為 1/4
最后,我們可以輕易得出求任意項的算法如下
解法
以下是筆者的解題方法
先上代碼
#include <iostream> using namespace std;int main() {int n = 0, sum = 0, i = 1;cin >> n;while(sum < n){++i; //這里一定要讓i先自增再求和,否則求出來的和少一項(此處的項指的是等差數列的項)sum = i*(i - 1)/2; //首項公差均為1的等差數列求和,此處的和為第i行為止的Cantor表的總項數}//總項數與所找項的項數的差int dif = sum - n;if((i - 1) % 2 != 0)//如果i-1行為奇數,那么i行為偶數行,偶數行從右開始數(這里在寫的時候繞了個彎)cout << 1 + dif << "/" << i - 1 - dif;else//第i行為奇數行,從左邊數cout << i - 1 -dif << "/" << 1 + dif;}總結
以上是生活随笔為你收集整理的算法题——Cantor表的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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