c语言开灯问题详解
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C语言开灯问题是一个经典的算法问题,也是面试中常见的考题。这个问题有多种变体,但核心思想都是利用数学和逻辑思维来解决。
一个常见的变体是:房间里亮着n盏灯,编号为1到n。有n个人依次进入房间,每个人都会改变一些灯的状态。具体来说,第i个人会改变所有编号是i的倍数的灯的状态,例如第2个人会改变灯2, 4, 6…的状态。问:最后哪些灯是亮着的?
这个问题的关键在于理解:一盏灯最终的状态取决于它被改变了多少次。如果一盏灯被改变了奇数次,那么它最后就是亮着的;如果被改变了偶数次,那么它最后就是关闭的。
那么,哪些灯会被改变奇数次呢?不难发现,一个数的约数都是成对出现的,例如12的约数有1和12, 2和6, 3和4。只有平方数的约数个数是奇数个,例如9的约数有1, 3和9。这是因为平方数有一个约数是它自身的平方根,这个约数只出现一次。
所以,最后亮着的灯的编号就是1到n中所有平方数。例如,当n=10时,最后亮着的灯是1, 4, 9。
石家庄人才网小编提醒您,可以使用C语言编写程序来模拟这个问题,并验证我们的结论。代码如下:
#include <stdio.h>int main() { int n, i, j; printf("请输入灯的数量:"); scanf("%d", &n); // 初始化灯的状态,0表示关闭,1表示打开 int lights[n + 1]; for (i = 1; i <= n; i++) { lights[i] = 0; } // 模拟每个人改变灯的状态 for (i = 1; i <= n; i++) { for (j = i; j <= n; j += i) { lights[j] = !lights[j]; } } // 输出最后亮着的灯的编号 printf("最后亮着的灯的编号是:"); for (i = 1; i <= n; i++) { if (lights[i]) { printf("%d ", i); } } printf("\n"); return 0;}
通过这个例子,我们可以看到,C语言开灯问题不仅考察了编程能力,更考察了逻辑思维和数学推理能力。石家庄人才网小编建议,在解决这类问题时,要先尝试理解问题的本质,然后利用数学工具找到规律,最后再编写代码进行验证。
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