蓝桥杯专题-真题版含答案-【国庆星期日】【三色棋】【蒙地卡罗法求 PI】【格雷码(Gray Code)】

2023-12-16 15:33:45
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CSDN-芝麻粒儿

👉实践过程

😜国庆星期日

/* 国庆星期日
1949年的国庆节(10月1日)是星期六。
今年(2012)的国庆节是星期一。
那么,从建国到现在,有几次国庆节正好是星期日呢?
只要答案,不限手段!
可以用windows日历,windows计算器,Excel公式,。。。。。
当然,也可以编程!
不要求写出具体是哪些年,只要一个数目!

public class T17 {  
    public static int calc(int n,int m,int d){  
        int[][] days = {{0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31},    // 平年   
                       {0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}};// 闰年   
        int b = 0;  // 默认为平年   
        if(n%4==0&&n%100!=0||n%400==0) b = 1;   // 是闰年   
        int sum = d;  
        for(int i=0;i<m;i++){  
            sum += days[b][i];  
        }  
        return sum;  
    }  
    public static void main(String[] args){  
        int count = 0;  
        // 1949年的国庆节(10月2日)是星期日。    
        // 得到这年10月2号后的的剩余天数   
        int total = calc(1949,12,31)-calc(1949,10,2);  
        for(int i=1950;i<2012;i++){  
            // calc(i)计算每年的10月1日是这一年的第天数,再用总天数对7取余==0说明是周日   
            total += calc(i,10,1);  // 计算当年到10月1的总天数   
            if(total%7==0){   
                System.out.println(i+"年10月1日");  
                count++;    // 次数加1   
            }  
        }  
        System.out.println("总数:"+count);  
    }  
}

😜三色棋

说明
三色旗的问题最早由E.W.Dijkstra所提出,他所使用的用语为Dutch Nation Flag(Dijkstra为荷兰人),而多数的作者则使用Three-Color Flag来称之。

假设有一条绳子,上面有红、白、蓝三种颜色的旗子,起初绳子上的旗子颜色并没有顺序,您希望将之分类,并排列为蓝、白、红的顺序,要如何移动次数才会最少,注意您只能在绳子上进行这个动作,而且一次只能调换两个旗子。
解法
在一条绳子上移动,在程式中也就意味只能使用一个阵列,而不使用其它的阵列来作辅助,问题的解法很简单,您可以自己想像一下在移动旗子,从绳子开头进行,遇到蓝色往前移,遇到白色留在中间,遇到红色往后移,如下所示:
只是要让移动次数最少的话,就要有些技巧:
如果图中W所在的位置为白色,则W+1,表示未处理的部份移至至白色群组。
如果W部份为蓝色,则B与W的元素对调,而B与W必须各+1,表示两个群组都多了一个元素。
如果W所在的位置是红色,则将W与R交换,但R要减1,表示未处理的部份减1。

注意B、W、R并不是三色旗的个数,它们只是一个移动的指标;什幺时候移动结束呢?一开始时未处理的R指标会是等于旗子的总数,当R的索引数减至少于W的索引数时,表示接下来的旗子就都是红色了,此时就可以结束移动,如下所示:

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <string.h> 

#define BLUE 'b' 
#define WHITE 'w' 
#define RED 'r' 

#define SWAP(x, y) { char temp; \
                     temp = color[x]; \
                     color[x] = color[y]; \
                     color[y] = temp; }

int main() {
    char color[] = {'r', 'w', 'b', 'w', 'w', 
                    'b', 'r', 'b', 'w', 'r', '\0'}; 

    int wFlag = 0;
    int bFlag = 0;
    int rFlag = strlen(color) - 1;
    int i; 

    for(i = 0; i < strlen(color); i++) 
        printf("%c ", color[i]); 
    printf("\n"); 

    while(wFlag <= rFlag) {
        if(color[wFlag] == WHITE)
            wFlag++;
        else if(color[wFlag] == BLUE) {
            SWAP(bFlag, wFlag);
            bFlag++; wFlag++;
        } 
        else { 
            while(wFlag < rFlag && color[rFlag] == RED)
              rFlag--;
            SWAP(rFlag, wFlag);
            rFlag--;
        } 
    } 

    for(i = 0; i < strlen(color); i++) 
        printf("%c ", color[i]); 
    printf("\n"); 

    return 0; 
} 

😜蒙地卡罗法求 PI

说明蒙地卡罗为摩洛哥王国之首都,该国位于法国与义大利国境,以赌博闻名。蒙地卡罗的基本原理为以乱数配合面积公式来进行解题,这种以机率来解题的方式带有赌博的意味,虽然在精确度上有所疑虑,但其解题的思考方向却是个值得学习的方式。
解法蒙地卡罗的解法适用于与面积有关的题目,例如求PI值或椭圆面积,这边介绍如何求PI值;假设有一个圆半径为1,所以四分之一圆面积就为PI,而包括此四分之一圆的正方形面积就为1,如下图所示:
在这里插入图片描述
如果随意的在正方形中投射飞标(点)好了,则这些飞标(点)有些会落于四分之一圆内,假设所投射的飞标(点)有n点,在圆内的飞标(点)有c点,则依比例来算,就会得到上图中最后的公式。

至于如何判断所产生的点落于圆内,很简单,令乱数产生X与Y两个数值,如果X2+Y2等于1就是落在圆内。

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 

#define N 50000 

int main(void) { 
    int i, sum = 0; 
    double x, y; 

    srand(time(NULL)); 

    for(i = 1; i < N; i++) { 
        x = (double) rand() / RAND_MAX; 
        y = (double) rand() / RAND_MAX; 
        if((x * x + y * y) < 1) 
            sum++; 
    } 
    printf("PI = %f\n", (double) 4 * sum / N); 
    return 0; 
} 

😜格雷码(Gray Code)

说明
Gray Code是一个数列集合,每个数使用二进位来表示,假设使用n位元来表示每个数好了,任两个数之间只有一个位元值不同,例如以下为3位元的Gray Code:
000 001 011 010 110 111 101 100

由定义可以知道,Gray Code的顺序并不是唯一的,例如将上面的数列反过来写,也是一组Gray Code:
100 101 111 110 010 011 001 000

Gray Code是由贝尔实验室的Frank Gray在1940年代提出的,用来在使用PCM(Pusle Code Modulation)方法传送讯号时避免出错,并于1953年三月十七日取得美国专利。
解法
由于Gray Code相邻两数之间只改变一个位元,所以可观 察Gray Code从1变0或从0变1时的位置,假设有4位元的Gray Code如下:
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

观察奇数项的变化时,我们发现无论它是第几个Gray Code,永远只改变最右边的位元,如果是1就改为0,如果是0就改为1。

观察偶数项的变化时,我们发现所改变的位元,是由右边算来第一个1的左边位元。

以上两个变化规则是固定的,无论位元数为何;所以只要判断位元的位置是奇数还是偶数,就可以决定要改变哪一个位元的值,为了程式撰写方便,将阵列索引 0当作最右边的值,而在列印结果时,是由索引数字大的开始反向列印。

将2位元的Gray Code当作平面座标来看,可以构成一个四边形,您可以发现从任一顶点出发,绕四边形周长绕一圈,所经过的顶点座标就是一组Gray Code,所以您可以得到四组Gray Code。

同样的将3位元的Gray Code当作平面座标来看的话,可以构成一个正立方体,如果您可以从任一顶点出发,将所有的边长走过,并不重复经过顶点的话,所经过的顶点座标顺序之组合也就是一组Gray Code。

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

#define MAXBIT 20 
#define TRUE 1 
#define CHANGE_BIT(x) x = ((x) == '0' ? '1' : '0') 
#define NEXT(x) x = (1 - (x)) 

int main(void) { 
    char digit[MAXBIT]; 
    int i, bits, odd; 

    printf("输入位元数:"); 
    scanf("%d", &bits); 

    for(i = 0; i < bits; i++) { 
        digit[i] = '0'; 
        printf("0"); 
    } 

    printf("\n"); 

    odd = TRUE; 

    while(1) { 
        if(odd) 
            CHANGE_BIT(digit[0]); 
        else { 
            // 计算第一个1的位置 
            for(i = 0; i < bits && digit[i] == '0'; i++) ; 
            if(i == bits - 1) // 最后一个Gray Code 
                 break; 
            CHANGE_BIT(digit[i+1]); 
        } 
        for(i = bits - 1; i >= 0; i--) 
            printf("%c", digit[i]); 

        printf("\n"); 
        NEXT(odd); 
    } 
    return 0; 
}

👉其他

📢作者:小空和小芝中的小空
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空名先生

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_27489007/article/details/135014949
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