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题目 包子凑数
小明几乎每天早晨都会在一家包子铺吃早餐。他发现这家包子铺有NN种蒸笼,其中第ii种蒸笼恰好能放A_iAi个包子。每种蒸笼都有非常多笼,可以认为是无限笼。
每当有顾客想买XX个包子,卖包子的大叔就会迅速选出若干笼包子来,使得这若干笼中恰好一共有XX个包子。比如一共有33种蒸笼,分别能放3、43、4和55个包子。当顾客想买1111个包子时,大叔就会选22笼33个的再加11笼55个的(也可能选出11笼33个的再加22笼44个的)。
当然有时包子大叔无论如何也凑不出顾客想买的数量。比如一共有33种蒸笼,分别能放4、54、5和66个包子。而顾客想买77个包子时,大叔就凑不出来了。
小明想知道一共有多少种数目是包子大叔凑不出来的。
输入
第一行包含一个整数N。(1 <= N <= 100)
以下N行每行包含一个整数Ai。(1 <= Ai <= 100)2
4
5
输出
一个整数代表答案。如果凑不出的数目有无限多个,输出INF。
6
动态规划思想
在讲动态规划思想前,本题还使用到了经典数论Ax+By=C(x,y>0)问题:若A,B互质,则有无限个C时的方程无解。否则可能有解。推广到a,b,...,n同时成立。可以利用这个思想求是否有无穷个包子数凑不出来。
所以本题中可以类似的用a1,a2,...an表示能放的包子的个数,找到合适的x,y,.......n凑出C。如果方程有解则能凑出,否则不能凑出。至于求最大公约数可以利用辗转相除法求。
然后本题就可以类似背包问题,使用到一个boolean[] dp,下标index表示index个包子是否能够凑出。当dp[i] 即i个包子可以凑出的话,那么j个包子+第i种蒸笼恰好能放Ai个包子:arr[i]也能够凑出来即index=(j+arr[i])个包子也能够凑出来:dp[j + arr[i]] = true;动态规划的思想就体现在这,另外为了节省时间,在录入数据的同时,就可以对dp[]数据进行更新。
具体代码
import java.util.Scanner;
public class _包子凑数 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();//N种蒸笼
int yueshu = 0;//最大公约数
int[] arr = new int[n + 1];//以下N行每行包含一个整数Ai
boolean[] dp = new boolean[10000];//下标index表示index个包子是否能够凑出
dp[0] = true;//默认0个包子可以凑出来
//在录入数据的同时,即可对dp[index]index个包子是否能够凑出来进行更新处理。
for (int i = 1; i <= n; i++) {
arr[i] = scanner.nextInt();//录入数据
/**
* 下面if-else语句动态求输入的数据的最大公约数
* 求当前第i种蒸笼恰好能放Ai个包子和前一个蒸笼能放的包子个数的最大公约数
*/
if (i == 1)
yueshu = arr[1];
else
yueshu = yue(arr[i], yueshu);
//更新dp[]数组
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
/**
* 如果dp[j],即j个包子能够凑出来,
* 那么j个包子+第i种蒸笼恰好能放Ai个包子:arr[i]也能够凑出来
* 即index=(j+arr[i])个包子也能够凑出来。
*/
if (dp[j])
dp[j + arr[i]] = true;//向后递推,动态规划的体现
}
}
//当最大公约数!=1 说明Ai不互质,则有无限个包子数凑不出来
if (yueshu != 1)
System.out.println("INF");
else {
//否则统计个数
int sum = 0;
for (int i = 0; i < dp.length; i++) {
if (!dp[i])
sum++;
}
System.out.println(sum);
}
}
/**
* 辗转相除法求a,b两个数的最大公约数
* @param a
* @param b
* @return
*/
public static int yue(int a, int b) {
if (b == 0)
return a;
else
return yue(b, a % b);
}
}