每个正整数都除以某个数字,该数字的表示(以10为底)仅包含零和一。
可以证明:
考虑数字1、11、111、1111等,最高到111 … 1,其中最后一个数字为n + 1位数字。称这些数字为m 1,m 2,…,m n + 1。每个数除以n时都有一个余数,其中两个余数必须相同。因为它们中有n + 1个,但是只有n个值可以取余数。这是著名和有用的“鸽子洞原理”的应用;
假设具有相同余数的两个数字分别为m i和m j ,而i <j。现在,从较大的值中减去较小的值。由j-i后跟i个零组成的结果数m i -m j必须是n的倍数。
但是如何找到最小的答案?和有效地?
好问题。我使用BFS通过中间相遇和其他一些修剪来解决此问题。现在,我的代码可以在合理的时间内解决n <10 9。
#include <cstdio> #include <cstring> class BIT { private: int x[40000000]; public: void clear() {memset(x, 0, sizeof(x));} void setz(int p, int z) {x[p>>5]=z?(x[p>>5]|(1<<(p&31))):(x[p>>5]&~(1<<(p&31)));} int bit(int p) {return x[p>>5]>>(p&31)&1;} } bp, bq; class UNIT { private: int x[3]; public: int len, sum; void setz(int z) {x[len>>5]=z?(x[len>>5]|(1<<(len&31))):(x[len>>5]&~(1<<(len&31)));} int bit(int p) {return x[p>>5]>>(p&31)&1;} } u; class MYQUEUE { private: UNIT x[5000000]; int h, t; public: void clear() {h = t = 0;} bool empty() {return h == t;} UNIT front() {return x[h];} void pop() {h = (h + 1) % 5000000;} void push(UNIT tp) {x[t] = tp; t = (t + 1) % 5000000;} } p, q; int n, md[100]; void bfs() { for (int i = 0, tp = 1; i < 200; i++) tp = 10LL * (md[i] = tp) % n; u.len = -1; u.sum = 0; q.clear(); q.push(u); bq.clear(); while (1) { u = q.front(); if (u.len >= 40) break; q.pop(); u.len++; u.setz(0); q.push(u); u.setz(1); u.sum = (u.sum + md[u.len]) % n; if (!bq.bit(u.sum)) {bq.setz(u.sum, 1); q.push(u);} if (!u.sum) { for (int k = u.len; k >= 0; k--) printf("%d", u.bit(k)); puts(""); return; } } u.len = 40; u.sum = 0; p.clear(); p.push(u); bp.clear(); while (1) { u = p.front(); p.pop(); u.len++; u.setz(0); p.push(u); u.setz(1); u.sum = (u.sum + md[u.len]) % n; if (!bp.bit(u.sum)) {bp.setz(u.sum, 1); p.push(u);} int bf = (n - u.sum) % n; if (bq.bit(bf)) { for (int k = u.len; k > 40; k--) printf("%d", u.bit(k)); while (!q.empty()) { u = q.front(); if (u.sum == bf) break; q.pop(); } for (int k = 40; k >= 0; k--) printf("%d", u.bit(k)); puts(""); return; } } } int main(void) { // 0 < n < 10^9 while (~scanf("%d", &n)) bfs(); return 0; }