e-olymp 2814. Быстрое возведение в степень.

Задача

Очень часто возникает задача эффективного вычисления xn по данным $x$ и $n$, где $n$ — положительное целое число.

Предположим, например, что необходимо вычислить $x^{16}$. Можно просто начать с $x$ и 15 раз умножить его на $x$. Но тот же ответ можно получить всего за четыре умножения, если несколько раз возвести в квадрат получающийся результат, последовательно вычисляя $x^{2}$, $x^{4}$, $x^{8}$, $x^{16}$.

Эта же идея, в целом, применима к любому значению $n$ следующим образом. Запишем $n$ в виде числа в двоичной системе счисления (убирая нули слева). Затем заменим каждую «1» парой символов SX, а каждый «0» — символом S и вычеркнем крайнюю слева пару символов SX. Результат представляет собой правило вычисления $x^{n}$, в котором «S» трактуется как операция возведения в квадрат, а «X» — как операция умножения на $x$. Например, $n = 23$ имеет двоичное представление $10111$. Таким образом, мы формируем последовательность SXSSXSXSX, из которой удаляем начальную пару SX для получения окончательного правила SSXSXSX. Это правило гласит, что необходимо «возвести в квадрат, возвести в квадрат, умножить на $x$, возвести в квадрат, умножить на $x$, возвести в квадрат и умножить на $x$», т.е. последовательно вычислить значения $x^{2}$, $x^{4}$, $x^{5}$, $x^{10}$, $x^{11}$, $x^{22}$, $x^{23}$.

Вам нужно для заданного n сформулировать соответствующее правило быстрого возведения числа $x$ в степень $x^{n}$

Входные данные

Одно натуральное число $n$, не превышающее $2 \cdot 10^{9}$.

Выходные данные

Выведите строку для правила возведения числа $x$ в степень $n$ для получения $x^{n}$.

Тесты

# Входные данные Выходные данные
1 23 SSXSXSX
2 1
3 16 SSSS
4 1000000 SXSXSXSSXSSSSSXSSSXSSSSSS
5 2018 SXSXSXSXSXSSSSXS

Решение

Создаём две строки $s$ и $s1$ для двоичного представления числа $n$ и для правила нахождения числа $n$ соответственно. Далее мы проверяем $n$ на чётность, добавляя к строке $s$

  • $0$ при чётном $n$
  • $1$ при нечётном $n$

и делим $n$ на $2$. Продолжаем это пока $n \neq 0$. Таким образом мы получили двоичный код, записанный в обратном порядке от двоичного кода числа $n$. После мы присваиваем цифрам «0» и «1» соответственно «S» и «SX» справа налево (в порядке двоичного кода числа $n$). В конце, удаляем первые символы «SX» с помощью метода erase(), таким образом получая ответ

Условие задачи можно найти на e-olymp
Код решения — ideone

e-olymp 219. Центральное отопление

Задача

Кар Карыч с Пином восемнадцать часов подряд распивали холодные молочные коктейли и закусывали их мороженым. После этого Кар Карыч свалился со страшной простудой, а Пин решил провести в домик своему другу центральное отопление. Расчет количества отопительных приборов необходимо производить строго по ГОСТу 800333-90-06*. Для простоты Пин решил купить простые батареи. Согласно таблице 14.1.3 этого ГОСТа, каждая батарея обогревает определённый объём воздуха — ровно [latex]d[/latex] кубометров. Комната, которую собирается для своего друга обогреть Пин, имеет следующие размеры:

• высота [latex]a[/latex],

• ширина [latex]b[/latex],

• длина [latex]c[/latex].

Определите минимальное количество батарей, которое необходимо купить Пину. Учтите только, что если в домике у Кар Карыча температура будет ниже, чем по ГОСТу, Кар Карыч никогда не поправится.

Входные данные

Четыре целых числа [latex]a, b, c, d (a, b, c \leq 10^{5}, d \leq 2 \cdot 10^{9})[/latex].

Выходные данные

Выведите минимальное количество батарей, которое необходимо купить Пину.

Тесты

# Входные данные Выходные данные
1 2 3 4 2 12
2 4 5 7 3 47
3 75 61 88 50 8052
4 986 764 390 54 5440529
5 1 1 1 2000000 1

Алгортм решения

  1. Находим объём комнаты по заданным сторонам по формуле [latex]V=a \cdot b \cdot c[/latex].
  2. Делим полученный объём на объём, обогреваемый одной батареей.
  3. Округляем при необходимости полученный ответ вверх, чтобы найти минимальное количество батарей.

Округление

Если разделить объём [latex]V[/latex] на [latex]d[/latex] нацело, то в остатке у нас может получиться [latex]0, 1, 2, \ldots , d-1[/latex]. Добавив [latex]d-1[/latex] к объёму [latex]V[/latex] мы получим в делении нацело остатки [latex]d-1, d, d+1, \ldots , 2d-2[/latex]. Первое число [latex]d-1<d[/latex], поэтому при делении нацело оно даёт [latex]0[/latex]. Остальные числа больше либо равны [latex]d[/latex], но меньше [latex]2d[/latex], значит любое из них при делении нацело на [latex]d[/latex] даст [latex]1[/latex].

Условие задачи можно найти на e-olymp
Код решения — ideone

e-olymp 920. Использование функций min и max

Задача

Задано три вещественных числа [latex]x, y[/latex] и [latex]z[/latex]. Определить [latex]\min\left(\max\left(x,y\right), \max\left(y,z\right), x+y+z\right)[/latex], воспользовавшись вспомогательными функциями для вычисления минимального и максимального элементов из двух заданных.

Входные данные

В одной строке задано три вещественных числа [latex]x, y[/latex] и [latex]z[/latex]. Значения чисел не превышают по модулю [latex]100[/latex].

Выходные данные

Вывести ответ с двумя десятичными знаками.

Тесты

# Входные данные Выходные данные
1  5 6 7  7.00
2  1.05 2.25 -2.15  1.15
3  3 3 3  3
4  8.85 5.67 7.33  7.33
5  12 -15 13  10

 

Алгоритм решения

  1. Находим максимум из [latex]x[/latex] и [latex]y[/latex].
  2. Находим максимум из [latex]y[/latex] и [latex]z[/latex].
  3. Находим минимум из найденных максимумов.
  4. Находим минимум из найденного минимума и суммы данных чисел.

Условие задачи можно найти на e-olymp
Код решения — ideone