首页 > IT职业 > IT职场 > 从150盏灯这道奥数题说起......
前几天(本文写于2016.11.13),成都9岁学生纠错奥赛名题这篇文章在网上爆红。
本文不关注神童之类的新闻,仅仅从计算机实现的角度来验证题目正确性。
150盏亮着的电灯,各有一个拉线开关控制,按顺序编号为1,2,3,…,150。将编号为3的倍数的灯的拉线各拉一下,再将编号为5的倍数的灯的拉线各拉一下,拉完后亮着的灯数为__盏。
为了简单期间,我们可以将150盏灯缩小10倍,变为15盏灯,这样就很容易用暴力穷举法来标记出灯的最终结果:
第一遍拉灭3的倍数,15÷3=5个
第二遍拉灭5的倍数,15÷5=3个
重点!!!
问题就出在第二遍上,第二遍真的拉灭3个灯吗,不对!!!
算出3和5的公倍数有15÷(3×5)=1个,就是说第二次的时候,有1盏(15号)灯是第一次拉灭的,第二次再拉是不是又亮了呢?
那么第二次实际上是拉灭了2盏灯(5号灯,10号灯),同时拉亮了1盏(15号灯),那么最后是多少灯亮着呢?
15-5-2+1=9盏 通过上面的缩小10倍,暴力穷举后,你会发现正确的答案!
然后再扩大10,就知道90是正确答案!
这道题目,目的是考察公倍数相关知识,只是饶了几个圈。
150盏灯,按顺序1-150编号,初始处于亮着的状态,每个灯有两种状态变化:亮/暗(开关变量)。
由上面这句话,我们可以提炼出一个数据结构 Light,具有两个关键的属性,具体见下面代码:
struct Light
{
int index; //第一个属性,index表示当前灯的编号
int isOn; //第二个属性,isOn表示当前灯是不是亮着
//构造函数
Light()
{
index = 0; //初始化时候,编号为0,后面代码会设置到底是哪个编号
isOn = 1; //根据题意,初始化时候,所有灯是属于亮着状态,因此设置为1,表示灯亮着,如果isOn为0,表示灯暗着
}
}; 例如: 15%5 = (15-3*5) = 0 表示余数为0,则15被5整除,而15整除5。
15%4 = (15-3*4)=3 表示余数为3,有余数情况下,就没有整除和被正处的概念 所以,使用计算机代码表示整除,我们可以使用条件语句加取模操作来表示:
int x = 15; //int 是c关键词,表示整数(包括自然数和负数)
if((x % 5) == 0) //如果 x%5 的结果为0
{
//则说明x能被5整除
//下面就进行结果处理
}
else
{
//否者不能被5整除
//你可以处理不能被5整除的情况,也可以不处理
//如果不处理else状态,那么你可以将else{}这段代码全部不写,就当作什么都不发生
} 2) 在计算机代码中,我们如何表示开关状态?
两种方式:
//条件语句,繁琐
int onoff = 1; //0表示关,1表示开,初始化,onoff = 1表示开
//markA:
if(onoff == 1) //如果onoff ==1 ,说明是开的情况下
{
onoff = 0; //则把他关闭
}
else //否则onoff == 0,说明是关的情况
{
onoff = 1; //则把他打开
} 你会发现使用条件判断方式,很繁琐,而且不高效。这时候我们可以引入c语系的一个经典的操作符^(异或操作)
由于开关操作表示的状态就是0(关)/1(开),那么我们很容易使用异或来表示开关
int onoff = 1; //0表示关,1表示开,初始化,onoff = 1表示开
onoff ^= 1; // 表示如果onoff=1,则变为0, 如果onoff=0,则变为1
//只要这么一句话,就相当于上面的markA下所有条件判断代码,你会发现,真是少写了很多代码,而且相当具有美感 有了上面这些基础知识,我们就很容易写出代码来通过计算机程序进行验证
#define LIGHTCOUNT 150
int main()
{
//分配150个灯的内存,初始化时候,isOn为true,说明灯是亮着
Light lights[LIGHTCOUNT];
//将150个灯进行编号,index = [1-150]
for (int i = 0; i 运行一下代码:

我们将150盏灯:
#define LIGHTCOUNT 150 改为15盏灯:
#define LIGHTCOUNT 15 运行一下代码:

由此,我们用c语言验证了这道题目。
在这段简单的代码中,涉及了c语言程序的大部分基本核心要素:
struct定义了数据结构Light以及两个属性(成员变量) 任何程序语言,总归能用三种类型的语句来解决任何变成问题:
for ---> 循环语句
if ---> 条件语句
除此之外的语句,称为顺序语句
天道循环,不出这三种语句。上亿行的操作系统,几十行的简单程序,都是由这三种语句组合而成。 由此可见,c语言是简单,强大的语言,特别适合三年级及以上的学生学习
由:
1、例如 struct/for/if/int 等32个固定的关键词
2、3大语句(循环语句,条件语句以及顺序语句)
3、例如 + - * / % > == 组合而成。
c语言绝对是开拓思维的好工具。
当思维练习在纸上做的时候, 那叫奥林匹克数学!
当思维联系用计算机做的时候,那叫信息奥林匹克!
拿了奥数杯赛好名次,小升初有加分
拿了信息奥林匹克,清华北大就直接抢,最后都成了微软,谷歌,facebook的菜。
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