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[编程题]数码
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  • 算法知识视频讲解
给定两个整数 l 和 r ,对于所有满足1 ≤ l ≤ x ≤ r ≤ 10^9 的 x ,把 x 的所有约数全部写下来。对于每个写下来的数,只保留最高位的那个数码。求1~9每个数码出现的次数。

输入描述:
一行,两个整数 l 和 r (1 ≤ l ≤ r ≤ 10^9)。


输出描述:
输出9行。
第 i 行,输出数码 i 出现的次数。
示例1

输入

1 4

输出

4
2
1
1
0
0
0
0
0

AC代码如下

//cpp
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
typedef long long ll;
//枚举d的长度为q,q取值1~10,将10^(q-1)值保存到pow中
vector m_pow = { 1,10,100,1000,10000,100000,1000000,10000000,100000000,1000000000 };
ll getSum(ll n,ll m) {
    if (n == 0 || m == 0) {
        return 0;
    }
    m = min(n, m);
    ll res = 0;
    ll t = 0;
    ll cnt;
    for (t = 1; t <= m && (t*t) <= n; t++) {
        res += n / t;
    }
    for (ll k = n / t; k >= n / m; k--) {
        cnt = min(m, n / k) - n / (k + 1);
        res += k*cnt;
    }
    return res;
}
//计算[1,num]内约数情况
void getFactors(ll num, vector& res) {
    for (int p = 1; p <= 9; p++) {   //p为枚举d的数码 1~9
        for (int q = 1; q <= 10; q++) {  //j表示枚举d的长度q  1~10  
            if ((p * m_pow[q - 1] - 1) > num) {
                break;
            }
            else {
                res[p] += (getSum(num, min(num,(p + 1) * m_pow[q - 1] - 1)) - getSum(num, p * m_pow[q - 1] - 1));
            }
        }
    }
}
int main(){
    ll left, right;
    while (cin >> left >> right) {
        vector res1(10);  //用于记录结果
        vector res2(10);  //用于记录结果
        getFactors(left-1,res1);
        getFactors(right, res2);
        for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            cout << res2[i] - res1[i] << endl;
        }
    }
    system("pause");
    return 0;
}

code-m-pro-5.JPG

考虑[left,right] = [1,right] - [1,left-1],将问题转化为[1,right]和[1,left-1]两个子区间问题。下面只要求解[1,n]区间问题即可。 对于一个数d,它是d,2d,3d, ... 的约数,也就是区间[1, n]内约数d出现的次数为n/d(向下取整)。 考虑枚举约数d的数码p(即最高位的值)和数字位数q,那么有d属于[p10^(q-1),(p+1)10^(q-1))。例如,最高位为1的约数d出现在[1,2),[10,20),[100,200) 等区间;最高位为4的约数d出现在[4,5),[40,50),[400,500) 等区间。 > 这样划分区间的好处是区间中值的最高位都一样,方便统计。不用再去求解约数的最高位。 > 由于d最大是10^9,因此,通过上式计算得,q最大取值为10。

参照上图,计算约数为p的个数为

//枚举d的长度为q,q取值1~10,将10^(q-1)值保存到pow中
vector m_pow = { 1,10,100,1000,10000,100000,1000000,10000000,100000000,1000000000 };
for (int p = 1; p <= 9; p++) {   //p为枚举d的数码 1~9
    for (int q = 1; q <= 10; q++) {  //j表示枚举d的长度q  1~10  
        res[p] += (getSum(num, (p + 1) * m_pow[q - 1] - 1) - getSum(num, p * m_pow[q - 1] - 1));
    }
}

对上述算法再进行优化,限制区间小于等于num。

for (int p = 1; p <= 9; p++) {   //p为枚举d的数码 1~9
    for (int q = 1; q <= 10; q++) {  //j表示枚举d的长度q  1~10  
        if ((p * m_pow[q - 1] - 1) > num) {
            break;
        }
        else {
            res[p] += (getSum(num, min(num,(p + 1) * m_pow[q - 1] - 1)) - getSum(num, p * m_pow[q - 1] - 1));
        }    
    }
}

下面分析如何计算Sum(n,m)。如果直接计算,则复杂度为O(n)。牛客网系统仍然会判断超时。应该对算法进行优化处理,这也是本题的难点。

code-m-pro-5-2.JPG

对应的代码实现为

for (ll k = n / t; k >= n / m; k--) {
    cnt = min(m, n / k) - n / (k + 1);
    res += k*cnt;
}
编辑于 2017-06-19 23:05:24 回复(7)
import java.util.ArrayList;

import java.util.Scanner;

public class Main {
public static void main(String[]args){
Scanner sc=new Scanner(System.in);
long n=sc.nextLong();
long m=sc.nextLong();
long[]a=new long[(int) (m-n+1)];
for(int i=0;i<a.length;i++){
a[i]=n;
n++;
}
long[]temp=new long[10];
int index=0;//用来做temp数组的一个索引
long j=1;
ArrayList<Long>list=new ArrayList<>();
for(int i=0;i<a.length;i++){
for(j=1;j*j<a[i];j++){
if(a[i]%j==0){
list.add(j);
list.add(a[i]/j);
}
}
if(j*j==a[i]){
list.add(j);
}
for(long l:list){
String str=String.valueOf(l);
char s=str.charAt(0);//利用字符串求出最高位
index=(int) Long.parseLong(s+"");
temp[index]++;
}
list.clear();
}
for(int i=1;i<=temp.length-1;i++){
System.out.println(temp[i]);
}
}
}
这是我写的例子,几百万的数字可以,但是上亿就不行了,请大神指正,不甚感激!
编辑于 2017-06-18 15:51:12 回复(0)
function sol(a, b) {
    var ret = [0,0,0,0,0,0,0,0,0];
    for(let i=a; i<=b; i++) {
        iter(i, ret);
    }
    return ret;
}

function iter(x, ret) {
    var num1;
    var num2;
    for(let i=1; i*i<=x; i++) {

        if(x % i == 0) {
            num1 = i;
            num2 = x/i;
            while(num1/10 >= 1){
                num1 = Math.floor(num1/10);
            }
            if(num2 != num1){
                while(num2/10 >= 1){
                    num2 = Math.floor(num2/10);
                }
                ret[num2-1] += 1;   
            }
            ret[num1-1] += 1;
        }
    }
}

var data = readline().split(' ');
var a = parseInt(data[0]);
var b = parseInt(data[1]);
var result = sol(a,b);
for(let i=0; i<9; i++) {
    print(result[i]);
}

相对于暴力遍历,这里面我只加了

for(let i=1; i*i<=x; i++)

这一个优化,应该时间复杂度可以到 o(n√n)的,但是结果出错,32-8300的例子,返回的数字不对,有没大神帮我看下我哪里出了bug?只是缩小了一下遍历范围呀。

发表于 2018-03-27 23:04:20 回复(0)
#include<iostream>
//#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main(){
 int l,r;
 cin>>l>>r;

 int a[9];
    for(int i=0;i<9;i++)
        a[i]=0;
    a[0]=r-l+1;

   for(int i=l;i<=r;i++){
        for(int j=2;j<=i;j++){
            int k=j;
            if(i%j==0){
                    if(j>=10){
                       j=j/10;
                       }
                a[j-1]+=1;
                j=k;
            }

        }
    }
    for(int i=0;i<9;i++)
        cout<<a[i]<<endl;
    return 0;
 }

发表于 2017-09-22 15:50:03 回复(1)
importjava.util.Scanner;
publicclassMain {
    publicvoidgetx(intl,intr){
        if((r>=l)&&(r<=10e9)){
            int[] temp = getArray(l,r);
            int[] amount = newint[9];
            for(intm=1;m<=9;m++){
                for(inti=0;i<temp.length;i++){
                    if(temp[i]%m==0){
                        amount[m-1]++;
                    }
                }
            }
            for(intnum:amount){
            System.out.println(num);
            }          
        }else{
            System.out.println("输入数值的范围有误,请重试(1 ≤ l ≤ r ≤ 10^9)");
        }
    }
    privateint[] getArray(inta,intb){
        int[] array=newint[Math.abs(a-b)+1];
        if(a<b){
            for(inti=0;i<=b-a;i++){
                array[i]=a+i;
            }
            returnarray;
            }else{
            for(inti=0;i<=a-b;i++){
                array[i]=b+i;
                //System.out.println("array"+i+array[i]);
            }
            returnarray;
        }
         
         
    }
     
    publicstaticvoidmain(String args[]){
        Main codem=newMain();
        Scanner in = newScanner(System.in);
        while(in.hasNextInt()){
            inta=in.nextInt();
            intb=in.nextInt();
            codem.getx(a, b);
        }
    }
}
我发现验证数据有问题,输入2,10,对应数码1的值应该是9(2-10),但给出的答案是10,应该错了!
发表于 2017-06-18 11:59:16 回复(7)

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