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c语言开灯问题详解

2024-09-30 21:07:53 作者:石家庄人才网

石家庄人才网今天给大家分享《c语言开灯问题详解》,石家庄人才网小编对内容进行了深度展开编辑,希望通过本文能为您带来解惑。

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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