洛谷P1582——倒水(进制,数学)
https://www.luogu.org/problem/show?pid=1582
题目描述
一天,CC买了N个容量可以认为是无限大的瓶子,开始时每个瓶子里有1升水。接着~~CC发现瓶子实在太多了,于是他决定保留不超过K个瓶子。每次他选择两个当前含水量相同的瓶子,把一个瓶子的水全部倒进另一个里,然后把空瓶丢弃。(不能丢弃有水的瓶子)
显然在某些情况下CC无法达到目标,比如N=3,K=1。此时CC会重新买一些新的瓶子(新瓶子容量无限,开始时有1升水),以到达目标。
现在CC想知道,最少需要买多少新瓶子才能达到目标呢?
输入输出格式
输入格式:
一行两个正整数, N,K(1<=N<=10^9,K<=1000)。
输出格式:
一个非负整数,表示最少需要买多少新瓶子。
输入输出样例
样例1:
3 1
样例2:
13 2
样例3:
1000000 5
样例1:
1
样例2:
3
样例3:
15808
依题意可得,每2^x个瓶子可以合成一个瓶子。
以样例13 5来说,
13=8+4+1.
也就是说13个瓶子可以合并成3个瓶子,但此时不满足“小于k个”条件,所以需要购买空瓶子。
买1个,14=8+4+2,没有什么卵用。
买2个,15=8+4+2+1,好像更糟。
买3个,16=16,搞定。
根据上述过程可以得出初步思路:算出n可以分成几个2^x相加,也就是可以合成几个瓶子。如果结果>k那么买一个空瓶重复上述过程。
但是这里需要一个小技巧,如果你分解数的时候暴力枚举,时间肯定爆炸。
由于是2^x,所以我们很容易地想到2进制。所有2的倍数的二进制都是100000……(好多好多的0)
观察样例13的二进制: 1101.相当于二进制1000+100+1即十进制8+4+1.
得出结论,要统计有多少个因子(好像不叫因子,反正就那意思),只需要数数当前瓶子数的2进制下有多少个1即可。
那么我们需要一位位比较。如果把整个数转成二进制时间不说了。
如何快速的获得此数二进制数下的某一位呢?
我们只需要构造一个数,这个的二进制数是0000000000000000000100000000(1<<N)
然后再把当前数与该数按位与,就可以得出当前数二进制下某一位。
交上去发现悲伤的超时了。
所以我们需要优化。其实每一次加1的目的就是为了让数中的0变少。就是需要进位。
此时我们把瓶子数量的二进制取反再加一,进位就变得容易多了
稍有常识的人都会知道,n的二进制取反再加一就是-n。
1 #include<bits/stdc++.h>
2 using namespace std;
3 typedef long long ll;
4 int main()
5 {
6 ll n,k;
7 cin>>n>>k;
8 ll ans=0;
9 do
10 {
11 ll zs=0;
12 for(ll i=0;i<63;i++)
13 if((n&((ll)1<<i))>0) zs++;
14 if(zs<=k) break;
15 ans+=n&(-n);
16 n+=n&(-n);
17 }while(1==1);
18 cout<<ans<<endl;
19 return 0;
20 }
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