2^k進位制數

殘念小猿發表於2020-09-29

題目描述

設r是個2^k 進位制數,並滿足以下條件:
(1)r至少是個2位的2^k 進位制數。
(2)作為2^k 進位制數,除最後一位外,r的每一位嚴格小於它右邊相鄰的那一位。
(3)將r轉換為2進位制數q後,則q的總位數不超過w。
在這裡,正整數k(1≤k≤9)和w(k〈w≤30000)是事先給定的。

問:滿足上述條件的不同的r共有多少個?
我們再從另一角度作些解釋:設S是長度為w 的01字串(即字串S由w個“0”或“1”組成),S對應於上述條件(3)中的q。將S從右起劃分為若干個長度為k 的段,每段對應一位2k進位制的數,如果S至少可分成2段,則S所對應的二進位制數又可以轉換為上述的2k 進位制數r。
例:設k=3,w=7。則r是個八進位制數(2^3=8)。由於w=7,長度為7的01字串按3位一段分,可分為3段(即1,3,3,左邊第一段只有一個二進位制位),則滿足條件的八進位制數有:
2位數:高位為1:6個(即12,13,14,15,16,17),高位為2:5個,…,高位為6:1個(即67)。共6+5+…+1=21個。
3位數:高位只能是1,第2位為2:5個(即123,124,125,126,127),第2位為3:4個,…,第2位為6:1個(即167)。共5+4+…+1=15個。
所以,滿足要求的r共有36個。
輸入

只有1行,為兩個正整數,用一個空格隔開:
k w
輸出

1行,是一個正整數,為所求的計算結果,即滿足條件的不同的r的個數(用十進位制數表示),要求最高位不得為0,各數字之間不得插入數字以外的其他字元(例如空格、換行符、逗號等)。
(提示:作為結果的正整數可能很大,但不會超過200位)
樣例輸入

3 7

樣例輸出

36

寫題思路:說實話,一開始我也是不知道怎麼寫,找規律寫的,結果只對了例子,是在是沒招了回去看題解,發現使用排列組合的公式可以直接做出來,之後才恍然大悟,不要臉的直接借鑑了一下大佬的子函式過來,之後按照自己的理解整理出來的演算法。
原來的題解連線
程式碼如下:

#include<iostream>
using namespace std;

long C(int n,int m)          //C(n-1)(m)計算排列數,其中n為最大數值+1(進位制),m為當前位置
{
    int i;
    long sum=1;
    for(i=1;i<=m;i++)
        sum*=(n-i);
    for(i=2;i<=m;i++)
        sum=sum/i;
    return sum;
}

int main(){
	int k, w;
	long sum = 0;
	cin>>k>>w;
	int yu, zheng;
	yu = w % k;			//餘數 
	zheng = w / k + 1;	//整數 
	 
	int jinzhi = 1;
	jinzhi <<= k;  //2^k進位制數  
	
	for(int i = 2; i < zheng; i++){
		sum += C(jinzhi,i);
	}
	
	if(yu != 0){			//計算最高位的排列數 
		sum += (C(jinzhi, zheng) - C(jinzhi - yu, zheng));
	}

	cout<<sum;
	return 0;
}

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