算法习题---3.08循环小数（UVa202）

一：题目

输入整数a和b（<=a<=,<=b<=),输出a/b的循环小数表示以及循环节长度。
 
例如，a=,b=，小数表示为0.（），循环字节长度为21

当循环节长度超过50时，后面使用...代替，不进行输出后面部分

（一）样例输入

（二）样例输出

/ = 3.04()
　　 = number of digits in repeating cycle
/ = .()
　　 = number of digits in repeating cycle
/ = .(...)
　　 = number of digits in repeating cycle

二：题目分析

（一）余数用作判断循环节的依据：（循环节长度大小不会超过余数大小，原因如下：）

/-->/=...
/-->/=...4出现两次4，所以一定会出现循环节
/-->/=...4出现三次4，所以循环节就在二三次之间（即商6）

所以用一个数组记录余数，大小不会超过除数大小

（二）同时也要记录商，用于记录循环节

若是除数为P,则余数为0->P-1；所以在P次之间一定会出现两个相同余数　　//（一中原因）

-->一定会出现循环节

所以我们再记录一次余数，当出现某个余数出现为3次，那么循环节在两个余数位置中间
由于商数组和余数数组对应，所以可以轻松找到循环节

（三）商数组和余数数组大小

余数数组大小应该为除数大小　　//余数只需要除数大小，用于记录余数出现次数
商数组大小应该为除数大小的两倍　　//商用于记录对应余数中的商值，由于每一个余数必须出现3次，所以我们记录的商必须足够长，足以支持余数次数到达3

例：

其中0<=a<=,<=b<=--->
所以余数数组不会超过3000 商数组大小不超过6000

注：上面的商和余数数组只记录小数点后的值，不记录整数值

三：代码分析（使用76/25 ，1/6 ，5/43分析）

（一）处理整数部分：只剩下会出现小数部分的被除数进行下一步处理

        //开始处理数据
        //1.获取整数
        //先记录整数：可以在记录时直接输出，节省篇幅
        printf("%d/%d = ", a, b);
        if (!(a / b))
            printf("");
        else
            while (a / b)
            {
                printf("%d", a / b);
                a %= b;
            }
        printf(".");

（1）76/25

/=...           

代码输出76/25 = 3.

（2）1/6

直接为小数，所以按照代码输出1/6 = 0.

（3）5/43

直接为小数，所以按照代码输出5/43 = 0.

（二）获取商数组和余数数组

        //2.开始记录商和余数
        i = ;
        while ()    //例如：1/6
        {
            //记录商和余数
            res[i] = a * 10 / b;    //10/6=1　　　　　　　　　　 　//1.记录商
            rem[a * 10 % b]++;        //10%6=4　　　　　　　　　　//2.记录对应余数位置出现次数
//注意两次和三次都是只记录一次即可
            if (rem[a * 10 % b] == 2&&!two_flag)        //3.若是出现两次，则开始进行记录　　只记录第一个出现两次的余数
            {
                r_s = i;
                two_flag = ;
            }
            if (rem[a * 10 % b] == 3)　　　　　　　　　　//4.若是出现3次，则确定了循环节位置，直接跳出
            {
                r_e = i;
                break;
            }
            //处理被除数
            a = a *  % b;            //a = 4
            i++;
        }

（1）76/25

    /=...          0　　1　　第一个为商下标，第二个为余数次数
    /=...          1　　1　　
    /=...            2　　2　　余数出现两次时的商0和出现一次时的商4不一致
    /=...            3　　3

res = {    }
rem = {                         }

（2）1/6

    /=...           0　　1　　第一个为商下标，第二个为余数次数
    /=...           1　　2　　余数出现两次时的商6和出现一次时的商1不一致
    /=...           2　　3

res = {    }
rem = {       }

（3）5/43

    /=...          0　　　　 1
    /=...
 
    ...
    .....=...          21　　　 2　　余数出现两次时的商和出现一次时的商一致
 
    ...
    .....=...          42　　　 3

（三）：进行数据输出

注意记录数据时要区分0.() 3.04() 和0.(....)
不同之处在于循环节是不是从小数第一位开始
处理原则在于看1，2两次余数相同时，商是否一致（上面案例）

        int rep_count = r_s;
        if (res[r_s] != res[2 * r_s - r_e])　　//若是余数第一次和第二次对应的商值不一样，则加一
            rep_count++;
        for (j = ; j <rep_count ;j++)    //注意，先看下面注释，可以知道，真正循环节结束在我们获取的第二个相同余数位置-->即r_s
        {
            if (j ==  * r_s - r_e && rep_count==r_s)    //注意这里：不是j-r_s
                printf("(");
            else if (j ==  * r_s - r_e+&&rep_count==r_s+)    //遇到循环节不是从小数点后开始，则向后一位
                printf("(");
            printf("%d", res[j]);
            if (j +r_e- *r_s == )    //不是j-r_s    -->因为我们虽然确定r_s到r_e时一个循环节，但是r_s是第二个相同余数开始，r_e是第三个余数开始
            {                            //4 4 4--->r_s是第二个开始，r_e是第三个开始，但是真的循环节是从第一个4到第二个4
                printf("...");
                break;
            }
        }
 
        printf(")\n");
        printf("    %d = number of digits in repeating cycle\n", r_e - r_s);

四：代码实现

void test33()
{
    int a, b;
    int zs[];    //存放整数，例如结果10.13161616，这里用于存放10
    //由于程序变更，后面没有用到zs，但是为了便于理解，留在这
    int res[MAX_REP];    //存放商
    int rem[MAX_REP];    //存放余数
 
    int two_flag; //注意两次和三次都是只记录一次即可,但是由于三次直接break，所以不做标志
 
    int i, j;
    int r_s, r_e;    //循环节开始，循环节结束
 
    FILE* fi = freopen("data2.in", "r", stdin);
    freopen("data2.out", "w", stdout);
 
    while (!feof(fi))
    {
        scanf("%d", &a);
        scanf("%d", &b);
 
        memset(zs, , sizeof(zs));
        memset(res, , sizeof(res));
        memset(rem, , sizeof(rem));
 
        two_flag = ;
 
        //开始处理数据
        //1.获取整数
        //先记录整数：可以在记录时直接输出，节省篇幅
        printf("%d/%d = ", a, b);
        if (!(a / b))
            printf("");
        else
            while (a / b)
            {
                printf("%d", a / b);
                a %= b;
            }
        printf(".");
 
        //2.开始记录商和余数
        i = ;
        while ()    //例如：1/6
        {
            //记录商和余数
            res[i] = a *  / b;    //10/6=1
            rem[a *  % b]++;        //10%6=4
 
            //注意两次和三次都是只记录一次即可
            if (rem[a *  % b] == &&!two_flag)        //若是出现两次，则开始进行记录
            {
                r_s = i;
                two_flag = ;
            }
            if (rem[a *  % b] == )
            {
                r_e = i;
                break;
            }
            //处理被除数
            a = a *  % b;            //a = 4
            i++;
        }
 
        //开始记录数据
        //注意记录数据时要区分0.1(6) 3.04(0) 和0.(11....)
        //不同之处在于循环节是不是从小数第一位开始
        //处理原则在于看1，2两次余数相同时，商是否一致
        int rep_count = r_s;
        if (res[r_s] != res[ * r_s - r_e])
            rep_count++;
 
        for (j = ; j <rep_count ;j++)    //注意，先看下面注释，可以知道，真正循环节结束在我们获取的第二个相同余数位置-->即r_s
        {
            if (j ==  * r_s - r_e && rep_count==r_s)    //注意这里：不是j-r_s
                printf("(");
            else if (j ==  * r_s - r_e+&&rep_count==r_s+)    //遇到循环节不是从小数点后开始，则向后一位
                printf("(");
            printf("%d", res[j]);
            if (j +r_e- *r_s == )    //不是j-r_s    -->因为我们虽然确定r_s到r_e时一个循环节，但是r_s是第二个相同余数开始，r_e是第三个余数开始
            {                            //4 4 4--->r_s是第二个开始，r_e是第三个开始，但是真的循环节是从第一个4到第二个4
                printf("...");
                break;
            }
        }
 
        printf(")\n");
        printf("    %d = number of digits in repeating cycle\n", r_e - r_s);
    }
 
    freopen("CON", "r", stdin);
    freopen("CON", "w", stdout);
}