洛谷千题详解 | P1018 [NOIP2000 提高组] 乘积最大【C++、Python、Java、pascal语言】

发布于:2022-11-10 ⋅ 阅读:(618) ⋅ 点赞:(0)

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目录

题目描述

输入格式

输出格式

输入输出样例

解析:

C++源码:

Python源码:

Pascal源码:

Java源码:


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题目描述

今年是国际数学联盟确定的“ 2000 ――世界数学年”,又恰逢我国著名数学家华罗庚先生诞辰 90 周年。在华罗庚先生的家乡江苏金坛,组织了一场别开生面的数学智力竞赛的活动,你的一个好朋友 XZ 也有幸得以参加。活动中,主持人给所有参加活动的选手出了这样一道题目:

设有一个长度为 N 的数字串,要求选手使用 K 个乘号将它分成 K+1个部分,找出一种分法,使得这 K+1 个部分的乘积能够为最大。

同时,为了帮助选手能够正确理解题意,主持人还举了如下的一个例子:

有一个数字串:312, 当 N=3,K=1 时会有以下两种分法:

  1. 3×12=36
  2. 31×2=62

这时,符合题目要求的结果是: 31×2=62

现在,请你帮助你的好朋友 XZ 设计一个程序,求得正确的答案。

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输入格式

程序的输入共有两行:

第一行共有 2 个自然数 N,K(6≤N≤40,1≤K≤6)

第二行是一个长度为 N 的数字串。

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输出格式

结果显示在屏幕上,相对于输入,应输出所求得的最大乘积(一个自然数)。

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输入输出样例

输入 #1

4  2
1231

输出 #1

62

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解析:

用一个数组cut[i][j]存储在第i个数字后放第j个乘号,第1到第i个数的乘积的最大值。

如果j=k,说明所有的乘号都已经放完,那么ans[i]就表示最后一个乘号放在第i个数后面的最大值,此时要乘上后面的数。因为后面的数是一定的,cut[i][j]是已知的最大值,所以ans[i]可以由唯一的路径转移。

最后比较所有的ans[i],选择最大值输出。

完成以上步骤需要至少三个操作:

1.取数 将没有乘号分隔的连续的数字变成一个数,进行运算

2.比较 没有比较哪来的最大值

3.乘法 将乘号两边取到的数乘起来

由于n<=40,所以这些操作要用高精度的方式进行

(如果有能存40位的数据类型,请不必往下翻了,本蒟蒻最多知道一个long long)

下面上代码

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C++源码:

#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,k,a[50];
char s[50];
struct node{//用结构体储存数组;当然,也可以直接用三维数组,不过感觉这样更容易理解
    int v;bool exi;//v:数位,exi:是否存在
    int c[50];//高精度数组
}cut[50][10],ans[50];
node culc(int l,int r){//取数操作,注意:要从右往左取,因为高精度数组是从低位往高位排的,而读入的数字串是从高位到低位
    node e;
    e.v=r-l+1;e.exi=true;
    for(int i=1;i<=e.v;i++){
        e.c[i]=a[r-i+1];
    }    
    return e;
}
node mul(node e1,node e2){//高精度乘法
    node emul;
    emul.exi=true;emul.v=e1.v+e2.v-1;
    for(int i=1;i<=emul.v;i++) emul.c[i]=0;
    for(int i=1;i<=e1.v;i++)
        for(int j=1;j<=e2.v;j++)
            emul.c[i+j-1]+=e1.c[i]*e2.c[j];
    int q=0;        
    for(int i=1;i<=emul.v;i++){
        emul.c[i]+=q;
        q=emul.c[i]/10;
        emul.c[i]%=10;
    }
    while(q>0){
        emul.c[++emul.v]=q%10;
        q/=10;
    }
    return emul;
}
node Max(node e1,node e2){//高精度比较,类似字符串(然而如果是字符串的话我就直接strcmp了)
    if(!e1.exi||e1.v<e2.v) return e2;
    if(!e2.exi||e2.v<e1.v) return e1;//先比较是否存在和位数
    for(int i=e1.v;i>=1;i--){//都存在,且位数相同,则逐位比较
        if(e1.c[i]>e2.c[i]) return e1;
        else if(e2.c[i]>e1.c[i]) return e2;
    }
    return e1;
}
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&k);
    scanf("%s",s);
    for(int i=0;i<n;i++) a[i+1]=s[i]-'0';//将字符串变为数字数组
    for(int i=1;i<=n;i++){
        ans[i].exi=false;
        for(int j=1;j<=k;j++) cut[i][j].exi=false;
    }
    for(int i=1;i<n;i++){
        cut[i][1]=culc(1,i);//只放一个乘号的话不需要转移
        for(int j=2;j<=k;j++){
            for(int fr=j-1;fr<i;fr++){//因为第i个数后放置的乘号最多是第i个,所以从j-1枚举front(前置位)
                if(cut[fr][j-1].exi) cut[i][j]=Max(cut[i][j],mul(cut[fr][j-1],culc(fr+1,i)));
            }
        } //转移状态
        if(cut[i][k].exi){
            ans[i]=mul(cut[i][k],culc(i+1,n));
        }
    }
    node lastans;lastans.exi=false;
    for(int i=1;i<n;i++){
        node tmp=Max(ans[i],lastans);
        lastans=tmp;//不知道为什么,直接写lastans=Max(lastans,ans[i])总是会错,然而加一个中间变量就过了。。
    }
    for(int i=lastans.v;i>=1;i--) printf("%d",lastans.c[i]);//输出
    return 0;
}//写完注释感觉就像白痴代码一样啊。。。(内心:那你还写了半个上午???)

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Python源码:

n, k = map(int, input().split())
s = int('1' + input())
f = [[0 for i in range(k + 1)] for j in range(n + 1)]
for i in range(1, n + 1):
    f[i][0] = int(str(s)[1: i + 1])
for k1 in range(1, k + 1):
    for i in range(k1 + 1, n + 1):
        for j in range(k1, i):
            f[i][k1] = max(f[i][k1], f[j][k1 - 1] * int(str(s)[j + 1:i + 1]))
print(f[n][k])

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Pascal源码:

var
  n,k,i,j,i1,i2,i3:longint;
  f,sum:array[0..100,0..100] of ansistring;
  s:string;
  
function gjc(a1,b1:string):string;
var
  lena,lenb,lenc:longint;
  i,j,x:longint;
  a,b,c:array[0..200] of longint;
  k:string;
begin
  fillchar(a,sizeof(a),0);  
  fillchar(b,sizeof(b),0);  //重置数组
  fillchar(c,sizeof(c),0);
  lena:=length(a1); lenb:=length(b1);
  for i:=1 to lena do a[lena-i+1]:=ord(a1[i])-48;  //转化为数字
  for i:=1 to lenb do b[lenb-i+1]:=ord(b1[i])-48;
  for i:=1 to lena do  
    begin 
      x:=0; 	            //高精度运算                                                 
      for j:=1 to lenb do
        begin                                
          c[i+j-1]:=a[i]*b[j]+x+c[i+j-1];              
          x:=c[i+j-1] div 10;
		  c[i+j-1]:=c[i+j-1] mod 10;
        end;
      c[i+j]:=x;                                               
    end;
  lenc:=i+j;k:='';
  while (c[lenc]=0) and (lenc>1) do dec(lenc);
  for i:=lenc downto 1 do k:=k+chr(c[i]+48);
  exit(k);  //返回字符串
end;

function max(a,b:string):string;  //比较字符串的大小
var
  lena,lenb:longint;
begin
  lena:=length(a); lenb:=length(b);
  if (lena>lenb) then exit(a);
  if (lena<lenb) then exit(b);
  if (lena=lenb) then 
    if (a>b) then exit(a)
	  else exit(b);
end;
  
begin
  readln(n,k);
  readln(s);
  for i:=1 to n do
    for j:=1 to n do
      sum[i,j]:=copy(s,i,j-i+1);  //直接拷贝,当字符串处理
  for i:=1 to n do f[i,0]:=sum[1,i]; //初始化
  for i1:=1 to k do
    for i2:=i1+1 to n do
      for i3:=i1 to i2-1 do
        f[i2,i1]:=max(f[i2,i1],gjc(f[i3,i1-1],sum[i3+1,i2]));  //高精计算返回字符串比较
  writeln(f[n,k]);
end.

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Java源码:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.math.BigInteger;
import java.util.StringTokenizer;
 
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
//		long sta = System.nanoTime();
 
		InputStream is = System.in;
		OutputStream os = System.out;
 
		IN cin = new IN(is);
		PrintWriter cout = new PrintWriter(os);
 
		SO so = new SO();
		so.solution(cin, cout);
 
//		long end = System.nanoTime();
//		cout.println("耗时:" + (double)(end-sta)/1e6 + "ms");
 
		cout.close();
	}
 
	static final int MOD = (int)1e9 + 7;
	static class SO {
		void solution(IN cin, PrintWriter cout) {
			int N = cin.nextInt(), K = cin.nextInt();
			BigInteger[][] num = new BigInteger[N][N];
			BigInteger[][] dp = new BigInteger[N][K+1];
			
			//初始化num数组
			char[] cs = cin.next().toCharArray();
			for(int i=0;i<N;++i) {
				num[i][i] = BigInteger.valueOf(cs[i]-'0');
				for(int j=i+1;j<N;++j) {
					num[i][j] = num[i][j-1].multiply(BigInteger.TEN).add(BigInteger.valueOf(cs[j]-'0'));
				}
			}
			
			//计算dp
			for(int i=0;i<N;++i)
				dp[i][0] = num[0][i];
			for(int i=0;i<N;++i) {
				for(int k=1;k<=(i<K?i:K);++k) {
					dp[i][k] = BigInteger.ZERO;
					for(int j=k-1;j<i;++j) {
						BigInteger one = dp[j][k-1].multiply(num[j+1][i]);
						dp[i][k] = one.compareTo(dp[i][k])>0?one:dp[i][k];
					}
				}
			}
			
			cout.println(dp[N-1][K]);
		}//end solution
	}//end SO
	
	//以下是快读部分
	static class IN {
		private BufferedReader reader;
		private StringTokenizer tokenizer;
 
		IN(InputStream is) {
			reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is), 32768);
			tokenizer = null;
		}
		
		public String next() {
			while (tokenizer == null || !tokenizer.hasMoreTokens()) {
				try {
					tokenizer = new StringTokenizer(reader.readLine());
				} catch (IOException e) {
					throw new RuntimeException(e);
				}
			}
			return tokenizer.nextToken();
		}
 
		public int nextInt() {
			return Integer.parseInt(next());
		}
 
		public long nextLong() {
			return Long.parseLong(next());
		}
 
		public double nextDouble() {
			return Double.parseDouble(next());
		}
 
	}
}

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