这是标准的数学题。求N!的非零末位。
这也是标准的BT题,光是N就可以到100位。完全没有直接做的办法。还是看LeeMars的报告吧!
首先考虑某一个N!(N < 10),我们先将所有5的倍数提出来,用1代替原来5的倍数的位置。由于5的倍数全被提走了,所以这样就不会出现尾数0了。我们先把0..9的阶乘的尾数列出来(注意,5的倍数的位置上是1),可以得到table[0..9] = (1, 1, 2, 6, 4, 4, 4, 8, 4, 6)。对于N < 5,直接输出table[N]即可;对于N > = 5,由于提出了一个5,因此需要一个2与之配成10,即将尾数除以2。注意到除了0 !和1!,阶乘的最后一个非零数字必为偶数(显然,因为在N!的质因数里2的个数要多),所以有一个很特别的除法规律:2 / 2 = 6,4 / 2 = 2,6 / 2 = 8,8 / 2 = 4。比较特殊的就是2 / 2 = 12 / 2 = 6, 6 / 2 = 16 / 2 = 8。这样我们就可以得到如下式子:
代码: |
table[N] F(N) = ------------ (0 <= N < 10) 2^([N/5]) |
再考虑复杂的。考虑某一个N!(N >= 10),我们先将所有5的倍数提出来,用1代替原来5的倍数的位置。由于5的倍数全被提走了,所以这样就不会出现尾数0了。我们观察一下剩下的数的乘积的尾数,通过table表,我们发现这10个数的乘积的尾数是6,6 * 6的尾数还是6,因此我们将剩下的数每10个分成一组,则剩下的数的乘积的尾数只与最后一组的情况有关,即与N的最后一位数字有关。由于我们把5的倍数提出来了,N!中一次可以提出[N/5]个5的倍数,有多少个5,就需要有多少个2与之配成10,所以有多少个5,最后就要除以多少个2。注意到除2的结果变化是4个一循环,因此如果有A个5,只需要除(A MOD 4)次2就可以了。A MOD 4只与A的最后两位数有关,很好求算。剩下的5的倍数,由于5已经全部处理掉了,就变成[N/5]!。于是,我们可以得到一个递归关系:
代码: |
F([N/5]) * table[N的尾数] * 6 F(N) = ---------------------------------------- (N > 10) 2^([N/5] MOD 4) |
这样我们就得到了一个O(log5(N))的算法,整除5可以用高精度加法做,乘2再除10即
可。整个算法相当巧妙,写起来也比较轻松。
想了好半天,看了好半天,写了好半天.......
#include <cstdio>
#include <string>
typedef struct
{
int size, a[110];
} LInt;
char ch[110];
int t[10] =
{
1, 1, 2, 6, 4, 4, 4, 8, 4, 6
};
int f[10] =
{
1, 1, 2, 6, 4, 2, 2, 4, 2, 8
};
void div5 ( const LInt &l, LInt &r )
{
int c = 0, i, t;
memset ( r.a, 0, sizeof ( r.a ) );
for ( i = 0; i < l.size; i ++ )
{
r.a[i] = ( c + l.a[i] * 2 ) % 10;
c = ( c + l.a[i] * 2 ) / 10;
}
if ( c )
{
r.a[i] = c;
i ++;
}
r.size = i;
for ( i = 0; i < r.size - 1; i ++ )
{
r.a[i] = r.a[i + 1];
}
r.a[i] = 0;
r.size --;
}
int mod4 ( const LInt &l )
{
int s = l.a[0] + l.a[1] * 10;
return s % 4;
}
int ld ( const LInt &l )
{
if ( l.size == 1 )
{
return f[l.a[0]];
}
else
{
LInt ll;
div5 ( l, ll );
int mod = mod4 ( ll );
int tx = ld ( ll );
int dx = tx * 6 * t[l.a[0]] % 10;
for ( int i = 0; i < mod; i ++ )
{
if ( dx == 2 )
{
dx = 6;
}
else if ( dx == 6 )
{
dx = 8;
}
else
{
dx /= 2;
}
}
return dx;
}
}
void proc ()
{
LInt n;
memset ( n.a, 0, sizeof ( n.a ) );
n.size = strlen ( ch );
for ( int i = 0; i < n.size; i ++ )
{
n.a[i] = ch[strlen ( ch ) - i - 1] - '0';
}
printf ( "%d\n", ld ( n ) );
}
int main ()
{
//freopen ( "in.txt", "r", stdin );
//freopen ( "out.txt", "w", stdout );
while ( scanf ( "%s", ch ) != EOF )
{
proc ();
}
return 0;
}
2251891 | 2007-03-02 22:31:05 | Accepted | 1222 | C++ | 00:00.01 | 492K | Crux.D |
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