(1)康托展开:设X为一个排列在所有排列中排第几个:
X=a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[1]*0!
其中a[i]为当前未出现的元素中是排在第几个(从0开始),这就是传说中的康托展开
例如 蓝桥杯
题目描述:
X星系的某次考古活动发现了史前智能痕迹。
这是一些用来计数的符号,经过分析它的计数规律如下:
(为了表示方便,我们把这些奇怪的符号用a~q代替)
abcdefghijklmnopq 表示0
abcdefghijklmnoqp 表示1
abcdefghijklmnpoq 表示2
abcdefghijklmnpqo 表示3
abcdefghijklmnqop 表示4
abcdefghijklmnqpo 表示5
abcdefghijklmonpq 表示6
abcdefghijklmonqp 表示7
.....
在一处石头上刻的符号是:
bckfqlajhemgiodnp
请你计算出它表示的数字是多少?
#include<bits/stdc++.h> typedef long long ll; using namespace std; int main() { map<char,int>my; for(int i=0;i<=26;i++){ my['a'+i]=i+1; } char str1[18]={"bckfqlajhemgiodnp"}; ll a[18],b[18]; for(int i=0;i<17;i++){ a[i]=my[str1[i]]; } ll p[18]={1}; for(ll i=1;i<=18;i++){ p[i]=p[i-1]*i; } int vis[18]={0}; ll ans=0; for(int i=0;i<17;i++){ vis[a[i]]=1; int cnt=0; for(int j=a[i];j>0;j--){ if(vis[j]==0){ cnt++; } } ans=ans+(p[17-(i+1)]*cnt); } printf("%lld\n",ans); return 0; }
题目描述
定义一个数字为幸运数字当且仅当它的所有数位都是4或者7。
比如说,47、744、4都是幸运数字而5、17、467都不是。
现在想知道在1...n的第k小的排列(permutation,https://en.wikipedia.org/wiki/Permutation)中,有多少个幸运数字所在的位置的序号也是幸运数字。
输入描述:
第一行两个整数n,k。
1 <= n,k <= 1000,000,000
输出描述:
一个数字表示答案。
如果n没有k个排列,输出-1。
示例1
输入
7 4
输出
1
题解:k<=1000000000,但是13!>k,因此除了最后13位,前边的所有位都是固定的,可以直接数出多少个幸运数字,剩下的最后13位,因为考虑到第k小,我们就可以用到逆康托展开了,复杂度最大也就13*13了。
逆康托展开:顾名思义,就是反过来的康托展开,假如让你求第k小的排列情况,令k/(n-1)!,求出a[n],然后k%(n-1)!,一次类推求出n个位置上的值,这一过程我们可以通过正向展开理解,仔细观察式子,会发现a[n]*(n-1)!一定比后边所有项之和要大,所以你每次除上a[i]相应的系数,所得就是这一位上后边有几个比这个数小的数,因此就可以暴力找出这一项应该填数字几,到这里应该就讲的差不多了。。。
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<algorithm> using namespace std; #define ll long long #define inf 5e9 ll n,k,ans,vis[20],a[20]; ll num[20],q[1000005],pre[20]={1}; void dfs(ll x,ll y) { if(x>y) return; if(x) ans++; dfs(x*10+4,y); dfs(x*10+7,y); } int jud(ll x) { while(x) { int tmp=x%10; if(tmp!=4 && tmp!=7) return 0; x/=10; } return 1; } int main(void) { for(int i=1;i<=13;i++) pre[i]=(ll)i*pre[i-1]; scanf("%lld%lld",&n,&k); if(n<13 && k>pre[n]) { printf("-1\n"); return 0; } k--;ll m=min(n,13ll); for(int i=m;i>0;i--) { ll t=k/pre[i-1];k%=pre[i-1]; for(int j=1;j<=m;j++) { if(!vis[j]) { if(!t) { vis[j]=1; a[i]=n-m+j; break; } t--; } } } dfs(0ll,n-m); for(int i=1;i<=m;i++) if(jud(n-i+1) && jud(a[i])) ans++; printf("%lld\n",ans); return 0; }
逆康托展开
在(1,2,3,4,5)给出61可以算出起排列组合为 34152。由上述的计算过程可以容易的逆推回来,具体过程如下:
- 用 61 / 4! = 2余13,说明a[5]=2,说明比首位小的数有2个,所以首位为3。
- 用 13 / 3! = 2余1,说明a[4]=2,说明在第二位之后小于第二位的数有2个,所以第二位为4。
- 用 1 / 2! = 0余1,说明a[3]=0,说明在第三位之后没有小于第三位的数,所以第三位为1。
- 用 1 / 1! = 1余0,说明a[2]=1,说明在第二位之后小于第四位的数有1个,所以第四位为5。
- 最后一位自然就是剩下的数2啦。
- 通过以上分析,所求排列组合为 34152。
#include<iostream> #include<cstring> #include<vector> #include<algorithm> using namespace std; long int factory[]={1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880}; void decontor(int x, int n) { vector<int> v; vector<int> a; for(int i = 1; i <= n; i++) v.push_back(i); sort(v.begin(), v.end()); for(int i = n-1; i >= 0; i--) { int r = x % factory[i]; int t = x / factory[i]; x = r; a.push_back(v[t]); v.erase(v.begin()+t); } for(int i = 0; i < a.size(); i++) cout << a[i]; } int main() { int x, n; cin >> x >> n; decontor(x, n); return 0; }