T1:角谷猜想

模拟

代码实现
n = int(input())
while n > 1:
    if n%2 == 1:
        n = n*3+1
    else:
        n //= 2
    print(n, end=' ')

T2:屏幕比例

约分

代码实现
// py
import math
x, y = map(int, input().split('*'))
g = math.gcd(x, y)
x //= g
y //= g 
print('%d:%d' % (x, y))

// C++
#include <bits/extc++.h>

using std::cin;
using std::cout;
using std::gcd;

int read() {
    int x = 0;
    char c;
    while (c < '0' or c > '9') c = getchar();
    while ('0' <= c and c <= '9') {
        x = x*10+(c-'0');
        c = getchar();
    }
    return x;
}

int main() {
    int x = read(), y = read();
    
    int g = gcd(x, y);
    x /= g;
    y /= g;
    
    cout << x << ':' << y << '\n';
    
    return 0;
}

T3:最大子串

方法一:

枚举起点和终点,有 \(O(n^2)\) 种可能性。对于每个序列我们可以遍历其所有数,求出序列的数字和。总复杂度:\(O(n^3)\)

方法二:

引入 \(s\) 数组,表示前缀和,s[i] 表示前 \(i\) 个数之和。于是起点为 \(i\),终点为 \(j\) 的数字和就是 \(s[j] - s[i-1]\)。总复杂度:\(O(n^2)\)

方法三:

定下终点,因为我们求的是最大子段和,其实只需要考虑 \(i \leqslant j\) 的情况下最小的 \(s[i-1]\)。总复杂度: \(O(n)\)

代码实现
#include <bits/extc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); ++i)

using std::cin;
using std::cout;
using std::min;
using std::max;
using std::vector;

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    
    vector<int> a(n);
    rep(i, n) cin >> a[i];
    
    vector<int> s(n+1);
    rep(i, n) s[i+1] = s[i]+a[i];
    
    int ans = 0;
    int mn = 0;
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        int now = s[i]-mn;
        ans = max(ans, now);
        mn = min(mn, s[i]);
    }
    
    cout << ans << '\n';
    
    return 0;
}

T4:独特数

50分暴力做法:

任给一个正整数 \(x\),我们可以 \(\log(x)\) 地判断出这个 \(x\) 是不是独特数

遍历 \(1 \sim N\),检查每个数是否是独特数

优化1:

借助估算,我们找一个比较接近的位置再做遍历

优化2:

当我们遍历遇到一个非独特数的时候,我们可以大步前进,而不是一直 i++,具体跨越的步数和第一次出现重复的位置相关

代码实现
#include <bits/extc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); ++i)

using std::cin;
using std::cout;

int n;
int rMax, total;
int cnt[10];
void getrMax() { // 给出一个上界,保证第 n 大的独特数小于等于 rMax;total 表示 1~rMax 一共有多少个独特数
    for (int i = 1, x = 1; i <= 10; ++i) { // 考虑 i 位的数
        // x 表示任意一个数开头的 i 位数存在多少个独特数
        if (i > 1) x *= 11-i;
        for (int l = 1; l <= 9; ++l) { // 首位
            total += x;
            if (total >= n) {
                rMax = (l+1)*pow(10, i-1)-1;
                return;
            }
        }
    }
}

int main() {
    cin >> n;
    
    getrMax();
    
    for (int i = rMax; i >= 1; --i) {
        memset(cnt, 0, sizeof cnt);
        // 1. 判断 i 是不是独特数
        int x = i;
        int b = 10, s = 1; // b 和 s 都是 10 的幂次,保证 b>i>=s,为了确定有几位数 
        while (b <= x) {
            b *= 10;
            s *= 10;
        }
        bool ok = true;
        while (s) {
            if (cnt[x%b/s] > 0) { // 表示 i 不是独特数,并且此时遇到的第一个重复
            // 2. 如果步数,步幅大步前进
                i -= s-1;
                ok = false;
                break;
            }
            cnt[x%b/s]++;
            b /= 10; s /= 10;
        }
        // 如果是,计数
        if (ok and total == n) {
            cout << i << '\n';
            return 0;
        }
        if (ok) total--;
    }
    
    return 0;
}

T5:匹配括号(四)

本题对栈的理解比较深

结论:括号有效---匹配完

引入深度的概念。从左往右扫,遇到左括号就深度+1,遇到右括号就深度-1
当我们讨论左括号的深度的时候,就是这个位置的深度(会把自己的+1算上)
当我们讨论右括号的深度的时候,不会算上自己的-1

其实我们最后要求的整个序列的值,就是所有深度为 1 的括号的值的和
当我们考虑一对深度为 \(k\) 的括号的值得时候,其实就是它内部所有深度为 \(k+1\) 的值的和,然后乘 2
唯一的特殊情况是,内部如果为空,则值直接等于 \(1\)

代码实现
#include <bits/extc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); ++i)

using namespace std;
using ll = long long;

//const int mod = 998244353;
const int mod = 1000000007;
struct mint {
    ll x;
    mint(ll x=0):x((x%mod+mod)%mod) {}
    mint operator-() const {
        return mint(-x);
    }
    mint& operator+=(const mint a) {
        if ((x += a.x) >= mod) x -= mod;
        return *this;
    }
    mint& operator-=(const mint a) {
        if ((x += mod-a.x) >= mod) x -= mod;
        return *this;
    }
    mint& operator*=(const mint a) {
        (x *= a.x) %= mod;
        return *this;
    }
    mint operator+(const mint a) const {
        return mint(*this) += a;
    }
    mint operator-(const mint a) const {
        return mint(*this) -= a;
    }
    mint operator*(const mint a) const {
        return mint(*this) *= a;
    }
    mint pow(ll t) const {
        if (!t) return 1;
        mint a = pow(t>>1);
        a *= a;
        if (t&1) a *= *this;
        return a;
    }

    // for prime mod
    mint inv() const {
        return pow(mod-2);
    }
    mint& operator/=(const mint a) {
        return *this *= a.inv();
    }
    mint operator/(const mint a) const {
        return mint(*this) /= a;
    }
};
istream& operator>>(istream& is, mint& a) {
    return is >> a.x;
}
ostream& operator<<(ostream& os, const mint& a) {
    return os << a.x;
}

const int MX = 200005;

mint val[MX/2]; // dp[k] 表示所有深度为 k 的括号的和

int main() {
    string s;
    cin >> s;
    
    int depth = 0;
    rep(i, s.size()) {
        if (s[i] == '(') {
            depth++;
        }
        else {
            if (s[i-1] == '(') val[depth] += 1;
            val[depth] += mint(2)*val[depth+1];
            val[depth+1] = 0;
            depth--;
        }
    }
    
    cout << val[1] << '\n';
    
    return 0;
}

解法2:栈
具体细节见 LC856

代码实现
#include <bits/extc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); ++i)

using namespace std;
using ll = long long;

//const int mod = 998244353;
const int mod = 1000000007;
struct mint {
    ll x;
    mint(ll x=0):x((x%mod+mod)%mod) {}
    mint operator-() const {
        return mint(-x);
    }
    mint& operator+=(const mint a) {
        if ((x += a.x) >= mod) x -= mod;
        return *this;
    }
    mint& operator-=(const mint a) {
        if ((x += mod-a.x) >= mod) x -= mod;
        return *this;
    }
    mint& operator*=(const mint a) {
        (x *= a.x) %= mod;
        return *this;
    }
    mint operator+(const mint a) const {
        return mint(*this) += a;
    }
    mint operator-(const mint a) const {
        return mint(*this) -= a;
    }
    mint operator*(const mint a) const {
        return mint(*this) *= a;
    }
    mint pow(ll t) const {
        if (!t) return 1;
        mint a = pow(t>>1);
        a *= a;
        if (t&1) a *= *this;
        return a;
    }

    // for prime mod
    mint inv() const {
        return pow(mod-2);
    }
    mint& operator/=(const mint a) {
        return *this *= a.inv();
    }
    mint operator/(const mint a) const {
        return mint(*this) /= a;
    }
};
istream& operator>>(istream& is, mint& a) {
    return is >> a.x;
}
ostream& operator<<(ostream& os, const mint& a) {
    return os << a.x;
}

int main() {
    string s;
    cin >> s;
    
    stack<mint> st;
    st.push(0);
    for (char c : s) {
        if (c == '(') st.push(0);
        else {
            mint v = st.top(); st.pop();
            st.top() += max(2*v.x, 1ll);
        }
    }
    
    cout << st.top() << '\n';
    
    return 0;
}