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HDU 1104 Remainder (BFS求最小步数 打印路径)

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题意 : 给你N,K,M,N可以+,- ,*,% M,然后变为新的N,问你最少几次操作能使(原来的N+1)%K与(新的N)%k相等。并输出相应的操作。

思路 : 首先要注意题中给的%,是要将负数变为正数的,所以取余的时候要注意,又因为各种问题……

% 的问题是:a mod b = (a % b + b) % b,不是平常的取余。

讨论里有个人是这样说的:

 

关于此题的用bfs搜索,大家都是知道的。既然使用了bfs,则队列是少不了的,为了叙述的方便,记运算符集合    oper = {+,-,*,%}, op = {+,-,*}, pe = {+,-,%}。N在经过一些列的运算,可能会很大,所以溢出问题,需要考虑充分。因为最后比较的是两个数对k取余是否相等,因此,在队列中存储对k取余后的值,各种文章中谈论的都是   ((n oper m)%k oper m)%k 是不是等于(n oper m oper m)%k对于op运算是成立的,但是%参与时,结果是不等。例如:   记n = 2, m = 8, k =3.   则((n * m)%k % m)%k = 1   而(n * m % m)%k = 0。关于另一个结论:%只能出现在第一个位置或者出现在*的后面,且%最多只能出现两次。   因为对任意n,( n pe m ) % m = n % m. 对于乘法则是不一定的,n * m % m 必为0。 由于一系列{+,-,%}运算相当于在n的基础上,‘+’相当于加上若干个m,‘-’相当于减去若干个m,‘%’相当于一次同时减去(或者加上)若干个m。而他们的总和带来的结果就是n的变化是m的整数倍,所以上面的式子相等。也就是说如果有一个序列中有‘%’,则它的前面要么是空的,要么是‘*’,因为如果是其他的只会使得操作序列更长。例如:    +-+-+++%+*+-*-*可以变成%+*+-*-*,后者比前者更短。    *%+-+-***-+*%+*这样的路径也是不存在的,因为*%使得n为0,而后面的*%也为0,    重复,所以不会入队列的。因为‘%’出现的情况很有限,并且出现的位置,也可以知道。特殊处理一下,就可以了。其他的对k取余没有问题。
 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 #include <string> 4 #include <iostream> 5 #include <queue> 6 using namespace std ; 7  8 struct node 9 {10     int step ;11     int an ;12     string ch ;13 } p,q,temp;14 int vis[1001000] ;15 int n,m,k,km ;16 void bfs()17 {18     queue<node>Q ;19     memset(vis,0,sizeof(vis)) ;20     p.an = (n % km) + km ;21     vis[p.an] = 1 ;22     p.step = 0 ;23     Q.push(p) ;24     while(!Q.empty())25     {26         q = Q.front();27         Q.pop();28         if(q.an % k == ((n + 1) % k + k)%k )29         {30             printf("%d\n",q.step) ;31             cout<<q.ch<<endl;32             return ;33         }34         int x = q.an;35         temp.step = q.step + 1 ;36         for(int i = 0 ; i < 4 ; i++)37         {38             if(i == 0)39             {40                 temp.an = (x+m) % km;41                 temp.ch = q.ch++ ;42             }43             else if(i == 1)44             {45                 temp.an = ((x-m)%km+km)%km;46                 temp.ch = q.ch+- ;47             }48             else if(i == 2)49             {50                 temp.an = (x*m)%km;51                 temp.ch = q.ch+* ;52             }53             else if(i == 3)54             {55                 temp.an = (x%m)%km;56                 temp.ch = q.ch+% ;57             }58             if(!vis[temp.an])59             {60                 Q.push(temp) ;61                 vis[temp.an] = 1 ;62             }63         }64     }65     printf("0\n") ;66 }67 68 int main()69 {70 71     while(~scanf("%d %d %d",&n,&k,&m))72     {73         if(n == 0 && m == 0 && k == 0) break ;74         km = k*m ;75         bfs() ;76     }77     return 0 ;78 }
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