bzoj2187 fraction&&hdu3637 Find a Fraction——类欧几里得
bzoj2187
多组询问,每次给出 $a, b, c, d$,求满足 $\frac{a}{b} < \frac{p}{q} < \frac{c}{d}$ 的所有二元组 $(p, q)$ 中 $p$ 为第一关键字,$q$ 为第二关键字排出来的字典序最小的那一对。
分析:
设计函数 $f(a,b,p,q,c,d)$.
按照题目中保证 $q$ 最小的要求考虑该函数的几个边界:
1. $\left \lfloor \frac{a}{b} \right \rfloor-1 \leq \left \lceil \frac{c}{d} \right \rceil-1$,这个时候 $p = \left \lfloor \frac{a}{b} \right \rfloor+1, q=1$ 时字典序最小
2. $a=0$ 时,这个时候 $0 < \frac{p}{q} < \frac{c}{d} \Rightarrow q > \frac{dp}{c}$,显然 $p=1, q=\left \lfloor \frac{c}{d} \right \rfloor+1$ 时字典序最小
然后考虑辗转相除缩小问题规模:
1. $a > b\ or \ c > d$:原式等价于:$\frac{a\%b}{b} < \frac{p}{q}-\left \lfloor \frac{a}{b} \right \rfloor < \frac{c}{d}-\left \lfloor \frac{a}{b} \right \rfloor$
即:$f(a, b, p, q, c,d) = f(a \% b, b, p, q, c-{\left \lfloor \frac{a}{b} \right \rfloor}d), p+= {\left \lfloor \frac{a}{b} \right \rfloor}q$.
2. $a \leq b \ and \ c \leq d$:原式等价于:$\frac{d}{c} < \frac{q}{p} < \frac{b}{a}$.
即:$f(a,b,p,q,c,d) = f(d,c,q,p,b,a)$,这样就回到了第一步。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; typedef long long ll;
ll a, b, c, d, p, q; inline ll gcd(ll a, ll b){while(b){ll t=a; a=b; b=t-t/a*a;} return a;}
inline void calc(ll& a, ll& b){ll d= gcd(a, b); a/=d; b /= d;}
inline void f(ll a, ll b, ll& p, ll& q, ll c, ll d)
{
//calc(a, b); calc(c, d); //可以不用
if(!a){p=; q=d/c+; return;}
ll x = a/b+, y = c/d+(c%d>)-;
if(x <= y){q=, p=x; return;}
if(a <= b && c <= d) f(d, c, q, p, b, a);
else{ f(a%b, b, p, q, c-a/b*d, d); p += a/b*q;}
} int main()
{
while(scanf("%lld%lld%lld%lld", &a, &b, &c, &d) == )
{
f(a, b, p, q, c, d);
printf("%lld/%lld\n", p, q);
}
return ;
}
hdu3637
给出两个非负有理数 $A, B$($A < B$),你的任务是发现一个分数介于A和B,在这个区间内可能有许多分数,请输出分子加分母和最小的分数。
分析:
首先,解决输入问题,无线循环小数很容易转换成分数。
因为0.[1]=1/9, 0.0[1]=1/99, 0.00[1]=1/999...
将小数分成括号部分和非括号部分即可。
问题转换成求 $\frac{a}{b} < \frac{p}{q} < \frac{c}{d}$,且 $p+q$ 最小。
可以推导出 $p$ 最小时,$p+q$ 就最小,于是套类欧几里得模板即可。
//交上去会MLE,不知道咋解决
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; typedef long long ll;
ll a, b, c, d, p, q; inline ll gcd(ll a, ll b){while(b){ll t=a; a=b; b=t-t/a*a;} return a;}
inline void calc(ll& a, ll& b){ll d= gcd(a, b); a/=d; b /= d;}
inline void f(ll a, ll b, ll& p, ll& q, ll c, ll d)
{
//calc(a, b); calc(c, d); //可以不用
if(!a){p=; q=d/c+; return;}
ll x = a/b+, y = c/d+(c%d>)-;
if(x <= y){q=, p=x; return;}
if(a <= b && c <= d) f(d, c, q, p, b, a);
else{ f(a%b, b, p, q, c-a/b*d, d); p += a/b*q;}
} char s[];
void input(ll& a, ll& b)
{
scanf("%s", s);
int len = strlen(s);
ll tmp1 = , tmp2 = , flag = , is_point=, is_kh=, cnt1=, cnt2=;
for(int i = ;i < len;i++)
{
if(s[i] == ']') continue;
if(s[i] == '.'){is_point=;continue;}
if(s[i] == '['){is_kh=;continue;}
if(is_point&&!is_kh) cnt1 = cnt1*;
if(is_point) cnt2 = cnt2*+;
if((!is_kh)) tmp1 = tmp1* + (s[i]-'');
else tmp2 = tmp2* + (s[i]-'');
}
calc(tmp1, cnt1);
if(cnt2 == )
{
calc(tmp2, cnt2);
a = tmp1, b=cnt1;
}
else a = tmp1*cnt2+tmp2*cnt1, b=cnt1*cnt2;
if(!a) calc(a, b);
} int main()
{
int T, kase=;
scanf("%d", &T);
while(T--)
{
input(a, b);input(c, d);
//printf("%lld %lld %lld %lld\n", a, b, c, d);
f(a, b, p, q, c, d);
printf("Case %d: %lld/%lld\n", ++kase, p, q);
}
return ;
}
参考链接:
1. https://blog.csdn.net/dreaming__ldx/article/details/86769792
2. https://blog.csdn.net/hqd_acm/article/details/6648027
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