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使用C++编写:一组数的加减乘除运算等于固定数,输出运算式
2023-06-27 19:48:10 深夜i     --     --
C++ 数组运算 固定数 输出运算式

在编程中,有不少奇妙有趣的问题值得探索与研究。今天,我想和大家分享一个有趣的小问题:使用C++编写一组数的加减乘除运算等于固定数,并输出运算式。

首先,让我们来看看题目的要求。这个问题要求我们在一个固定数下,从给定的一组数字中选择一些数字进行加减乘除运算,使得最终的结果等于该固定数。例如,固定数为10,给定的一组数字为1、2、3、4、5,则可能的运算式包括:

1+2+3+4=10

2+3+5=10

1×2+3×4=10

2×5=10

……

其中,除法运算需要注意分母不能为0。

接下来,我们考虑如何实现这个问题。一种朴素的想法是通过枚举所有的可能,然后进行计算。然而,这样的方法具有指数级别的时间复杂度,显然不可行。因此,我们需要寻找一些优化。

一种简单有效的优化方式是使用回溯法。首先我们定义一个递归函数,每次选择一个数字进行运算,并将结果传递给下一层递归调用。在某一层递归调用中,如果结果已经等于给定的固定数,则将该运算式输出。否则,继续向下递归,直到所有可能的运算式都被尝试完为止。

具体代码如下:


void dfs(int index, int res, string exp) {

  if (index == n) {

    if (res == target) cout << exp << endl;

    return;

  }

  // 加运算

  dfs(index + 1, res + nums[index], exp + "+" + to_string(nums[index]));

  // 减运算

  dfs(index + 1, res - nums[index], exp + "-" + to_string(nums[index]));

  // 乘运算

  dfs(index + 1, res * nums[index], exp + "*" + to_string(nums[index]));

  // 除运算

  if (nums[index] != 0 && res % nums[index] == 0) {

    dfs(index + 1, res / nums[index], exp + "/" + to_string(nums[index]));

  }

}

int main() {

  cin >> n >> target;

  for (int i = 0; i < n; i++) {

    cin >> nums[i];

  }

  dfs(1, nums[0], to_string(nums[0]));

  return 0;

}

在这段代码中,我们首先输入了题目中所给的参数,包括数字的个数n、目标结果target以及每个数字的取值nums[i]。然后,我们调用了dfs函数,并传入初始参数1、nums[0]以及初始表达式to_string(nums[0])。在dfs函数中,我们依次尝试加减乘除四种运算方式,并继续递归下一层。如果递归到了最后一层,即所有数字都已经被尝试过了,我们判断结果是否等于目标结果,如果是,则输出运算式。

使用这种方法,我们可以在合理的时间复杂度内解决这个问题,并且得到所有可能的运算式,极大地提高了我们的效率。

总的来说,本文介绍了一种有趣的问题,即使用C++编写一组数字的加减乘除运算等于固定数,并输出运算式。我们通过回溯法优化了算法,得到了所有可能的运算式,展现了编程中的魅力和奇妙。

  
  
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