蓝桥杯练习题十三 - 第几个幸运数(c++)

博客内容涉及寻找只含有因子3,5,7的幸运数字问题,通过使用数学和编程方法来解决。作者分析了如何通过乘法运算和集合数据结构找出幸运数字,并讨论了代码实现中的upper_bound函数应用,简化了搜索过程。文章适合对算法和编程感兴趣的读者。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目如下

到x星球旅行的游客都被发给一个整数,作为游客编号。
x星的国王有个怪癖,他只喜欢数字3,5和7。
国王规定,游客的编号如果只含有因子:3,5,7,就可以获得一份奖品。
我们来看前10个幸运数字是:
3 5 7 9 15 21 25 27 35 45  
因而第11个幸运数字是:49
小明领到了一个幸运数字 59084709587505,他去领奖的时候,人家要求他准确地说出这是第几个幸运数字,否则领不到奖品。
请你帮小明计算一下,59084709587505是第几个幸运数字。
以下选项错误的是?
A.

typedef long long LL;
const LL Max = 59084709587505;
int a[3] = {3, 5, 7};

void Find(LL Max)
{
    set<LL> se;
    LL t = 1;
    while (1)
    {
        for (int i = 0; i < 3; ++i)
        {
            LL tt = t * a[i];
            if (tt <= Max)
                se.insert(tt);
        }
        t = *se.upper_bound(t);
        if (t == Max)
            break;
    }
    cout << se.size() << endl;
}
int main(void)
{

    Find(Max);

    return 0;
}

 B.

int main()
{
    set<long long> st;
    priority_queue<long long, vector<long long>, greater<long long>> pq;
    const int ok[3] = {3, 5, 7};
    st.insert(1);
    pq.push(1);
    int times = 0;
    while (true)
    {
        long long lucky = pq.top();
        pq.pop();
        if (lucky == 59084709587505)
        {
            cout << times << endl;
            return 0;
        }
        times++;
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            long long b = lucky * ok[i];
            if (!st.count(b))
            {
                st.insert(b);
                pq.push(b);
            }
        }
    }
    return 0;
}

C.

#define LL long long
LL maxs = 59084709587505;
set<LL> q;
int main()
{
    q.insert(3);
    q.insert(5);
    q.insert(7);
    set<LL>::iterator it;
    it = q.begin();
    LL mid;
    while (*it <= maxs)
    {
        mid = *it;
        q.insert(mid * 3);
        q.insert(mid * 5);
        q.insert(mid * 7);
        it++;
    }
    int num = 0;
    for (it = q.begin(); it != q.end(); it++)
    {
        if (*it <= maxs)
            num++;
    }
    cout << num;
    return 0;
}

D.

typedef long long LL;
const LL MAX = 59084709587505;
int main()
{
    int a[3] = {3, 5, 7};
    LL tou = 1;
    set<LL> s;
    while (true)
    {

        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            LL tt = tou * a[i];
            if (tt <= MAX)
                s.insert(tt);
        }
        tou = s.upper_bound(tou);
        if (tou >= MAX)
            break;
    }
    cout << s.size() << endl;
    return 0;
}

题目分析

不知道为什么,最近几道题都是鸡蛋里面挑骨头,可能让我们自己写一种解法不是难事,但要在众多的解法中选出错误的大难就很难了,所以这也是我们从小考试不喜欢选错误答案的一个原因吧。ps:错误答案意味着要对四个答案分别进行计算,这运算量瞬间翻了4倍。

和上道题一样,这里不对四个选项进行对错判断,留给看题目的同学们。

从题目可知,小明的幸运数字为59084709587505,所谓幸运数字是公约数因子只包含3,5,7的数字,那么显然,3,5,7就是前三个幸运数,因为数字中因子只包含3,5,7那么我们是不是可以用3,5,7分别对3,5,7进行乘法运算?

oh!我真是个小机灵鬼,这样题目不久迎刃而解了吗?每次运算后用一个index表示第几个数,进行++运算。

那也就是说,对3,5,7进行乘法运算:

第一轮:

先用3乘以3,5,7,得到9,15,21;

再用5乘以3,5,7,得到15,25,35;

后用7乘以3,5,7,得到21,35,49;

第二轮:

先用3乘以9,15,21,得到27,45,63;

再用5乘以9,15,21,得到45,75,105;

后用7乘以9,15,21,得到63,105,147;

第三轮:

先用3乘以27,45,63,得到81,135,189;

再用5乘以27,45,63,得到135,225,315;

后用7乘以27,45,63,得到189,315,441;

......


我们发现里面会有很多重复的数字,是不是不太友好?

这时候我们注意到选项中提供了一个函数:upper_bound

upper_bound( begin,end,num):从数组的begin位置到end-1位置二分查找第一个大于num的数字,找到返回该数字的地址,不存在则返回end。通过返回的地址减去起始地址begin,得到找到数字在数组中的下标。

你也可以直接在括号中写num,题目的选项中就是这么用的, t = *se.upper_bound(t);

这样就在se中得到了3,之后是5,之后是7,之后是9,之后是15,之后是21......,用这些数字分别乘以3,5,7

这样,每次只需用这些数字乘以上一次乘积之后得到的三位数即可。省事了不少。

所以在上面的举例中,应该这么写:

用3乘以3,5,7,得到9,15,21;

用5乘以3,5,7,得到15,25,35;

用7乘以3,5,7,得到21,35,49;

用9乘以3,5,7,得到27,45,63;

用15乘以3,5,7,得到45,75,105;

用21乘以3,5,7,得到63,105,147;

......


总结

所谓万变不离其宗,所有选项都脱离不了这个范畴,按照这个思路,我们不需要去看选项就可以写出正确的代码。对于这种选项的题目,太考验人了,对错也存在于须臾之间,不认真看还真容易被忽略呢。有问题,欢迎评论区留言讨论!

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