【蓝桥杯-筑基篇】基础数学思维与技巧(1)
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2024-05-16 15:29:55
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目录

1.一百以内的A+B

 2.小学生算术求进位次数

3.最大公约数

4.最小公倍数

5.十进制转换其他进制

6.其他进制转十进制

7.天空数

8.求集合的所有子集

9.判断一个数是否为2的次方数

10.二进制中1的个数


1.一百以内的A+B

小明今年3岁了, 现在他已经能够认识100以内的非负整数, 并且能够进行100以内的非负整数的加法计算.
对于大于等于100的整数, 小明仅保留该数的最后两位进行计算, 如果计算结果大于等于100, 那么小明也仅保留计算结果的最后两位.

例如, 对于小明来说:2.小学生算术求进位次数
1) 1234和34是相等的
2) 35+80=15

a%100 让第一个数变成100以内的数字
b%100 让第二个数变成100以内的数字因为两个100以内的数相加可能>100
因为小明只知道100以内的数字,故此还需让2数之和对100取余
    public static void main(String[] args) {Scanner scan = new Scanner(System.in);int a = scan.nextInt();int b = scan.nextInt();System.out.println((a%100+b%100)%100);}

 2.小学生算术求进位次数

题意:计算两个整数相加时需要多少次进位。程序可以一直计算两个整数相加,当输入2个0时,结束循环(输入的整数都不超过9个数字)
输入:123 456   输出:0

输入:555 555   输出:3

输入:123 594  输出:1

 分析:输入的数字不超过9个数字,可以用int表示。每次把a和b分别模10得到个位数。

    public static void main(String[] args) {Scanner scan = new Scanner(System.in);while (true){int a = scan.nextInt();int b = scan.nextInt();//输入2个0 退出循环if (a==0&&b==0){break;}int count=0;int c=0;while (a>0||b>0){c=a%10+b%10+c/10%10;if (c>=10){count++;}a=a/10;b=b/10;}System.out.println(count);}}

3.最大公约数

公约数,亦称“公因数”。 它是一个能同时整除几个整数的数 。 如果一个整数同时是几个整数的 约数 ,称这个整数为它们的“公约数”。

公约数中最大的称为最大公约数。 对任意的若干个正整数,1总是它们的公因数。 公约数与公倍数相反,就是既是A的约数同时也是B的约数的数,12和15的公约数有1,3,最大公约数就是3。 再举个例子,30和40,它们的公约数有1,2,5,10,最大公约数是10

辗转相除法求最大公约数:

public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int a = scanner.nextInt();int b = scanner.nextInt();System.out.println(gcb(a, b));}private static int gcb(int a, int b) {int temp=0;while (b>0){temp=a%b;a=b;b=temp;}return a;}}

4.最小公倍数

以知a和b两个数,最小公倍数 = (a*b)/ 最大公约数

如:4和6的最大公约数是2,那最小公倍数就是(4*6) /  2 = 12。

public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int a = scanner.nextInt();int b = scanner.nextInt();System.out.println((a*b)/gcb(a, b));}private static int gcb(int a, int b) {int temp=0;while (b>0){temp=a%b;a=b;b=temp;}return a;}}

5.十进制转换其他进制

1.使用Integer.toxxxString()方法

        // 10进制转2,8,16进制,返回类型StringString tb = Integer.toBinaryString(9);    // 10进制转2进制String to = Integer.toOctalString(10);    // 10进制转8进制String th = Integer.toHexString(1194684);    // 10进制转16进制

2.使用Integer.toString() 方法

    public static void main(String[] args) {// 10进制转2,8,16进制,返回类型String// 使用Integer.toString()方法;String tb = Integer.toString(9, 2); // 10进制转2进制System.out.println(tb);String to = Integer.toString(10, 8);    // 10进制转8进制System.out.println(to);String th = Integer.toString(1194684, 16);// 10进制转16进制System.out.println(th);}

6.其他进制转十进制

1.使用Integer.parseInt()方法

// 2,8,16进制转换成10进制
// 使用Integer.parseInt()方法;转换成负数只需要在字符串前面加上负号-;大于Integer.MAX_VALUE或小于Integer.MIN_VALUE的转换将会抛出错误。
int b = Integer.parseInt("1001", 2);    // 2进制转10进制
int o = Integer.parseInt("12", 8);    // 8进制转10进制
int h = Integer.parseInt("123ABC", 16);    // 16进制转10进制

2.使用Integer.valueOf()方法

/ 2,8,16进制转换成10进制
// 使用Integer.valueOf()方法;转换成负数只需要在字符串前加上负号-;大于Integer.MAX_VALUE或小于Integer.MIN_VALUE的转换将会抛出错误。
Integer b = Integer.valueOf("1001", 2); // 2进制转10进制
Integer o = Integer.valueOf("12", 8);    // 8进制转10进制
Integer h = Integer.valueOf("123ABC", 16);    // 16进制转10进制

7.天空数

四位数2992,这个数,它的十进制数,其四位数字之和为2+9+9+2=22,它的十六进制数BB0,其四位数字之和也为22,同时它的十二进制数表示1894,其四位数字之和也为22,把这样的一个四位数命名为天空数,任给一个四位数判断它是否为天空数

public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int number = scanner.nextInt();if (getSum(number,10)==getSum(number,16)&&getSum(number,10)==getSum(number,12)){System.out.println("true");}else System.out.println("false");}private static int getSum(int number, int i) {int sum=0;while (number>0){sum=sum+number%i;number=number/i;}return sum;}}

8.求集合的所有子集

如果一个集合的元素个数为n,则每个元素都有存在或不存在两种情况,n个元素一共2^n种情况,因此元素个数为n的集合一共有2的n次方个子集。

利用二进制的思想:

0表示该数组位置不选,1表示选中。加入数组为[1,2,3,4] 0110就表示[2,3] 1001表示[1,4]

 

    public static void main(String[] args) {int arr[]={1,2,3,4};int number = (int)Math.pow(2, arr.length)-1;for (int i = 0; i <= number; i++) {int index=arr.length-1;int n=i;System.out.print("{");while (n>0){if (n%2==1){System.out.print(arr[index]);}index--;n=n/2;}System.out.println("}");}}

 

9.判断一个数是否为2的次方数

如果采用循环去遍历2的次方数,来判断时,当这个数特别大,时间复杂度为O(n);

所以采用别的方法,2的次方数其二进制表示最高位肯定为1,其余为0。
例如:8 二进制位 1000,64 二进制位 1000000。将这个二进制-1,然后和其原来的数&运算,如果是2的次方数,其结果应该为0,否则不是2的次方数。

    public static void main(String[] args) {int number=0;Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()){number=scanner.nextInt();if ((number&(number-1))==0){System.out.println("yes");}else System.out.println("no");}}


10.二进制中1的个数

方法一 : 调用API

先将整数转为二进制.然后统计1的个数.

    public static void main(String[] args) {int number=0;Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()){int count=0;number=scanner.nextInt();String s = Integer.toBinaryString(number);char[] array = s.toCharArray();for (int i = 0; i < array.length; i++) {if (array[i]=='1'){count++;}}System.out.println(count);}}

方法二 : 对2取余

假如 10 这个数,它的二进制数是 00000000000000000000000000001010

10 % 2 = 0 —— 相当于把 10 的二进制的最低位也就是最右边的 0 拿到了

10 / 2 = 5 —— 5 的二进制是 00000000000000000000000000000101 相当于去掉了 10 的二进制最低位也就是最右边 0 

5 % 2 = 1 —— 相当于把 5 的二进制的最低位也就是最右边的 1 拿到了

5 / 2 = 2 —— 2 的二进制是 00000000000000000000000000000010 相当于去掉了 5 的二进制最低位也就是最右边 1

2 % 2 = 0 ——  相当于把 2 的二进制的最低位也就是最右边的 0 拿到了

2 / 2 = 1 —— 1 的二进制是 00000000000000000000000000000001 相当于去掉了 2 的二进制最低位也就是最右边 0

后面依次类推,当每次 n%2 = 1 就累计一次,知道  n = 0 为止,下面是代码:

    public static void main(String[] args) {int number=0;Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()){int count=0;number=scanner.nextInt();while (number >0) {if (number%2==1){count++;}number=number/2;}System.out.println(count);}}

方法三 :位运算

有个表达式是 ====>  n = n & ( n-1 ) ,假如输入 n = 13 ,13 的二进制 1101

1101 —— n

1100 —— n-1

1100 —— n & n-1 再赋给 n、

1011 —— n-1

1000 —— n & n-1 再赋给 n

0111 —— n-1

0000 —— n & n-1 再赋给 n

每次去掉一个 1,执行几次就有几个 1 ,每次把二进制数的最右边的 1去掉,直到为零停止,代码如下:

    public static void main(String[] args) {int number = 0;Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()) {int count = 0;number = scanner.nextInt();while (number!=0) {number = (number & (number - 1));count++;}System.out.println(count);}}


 

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