小球下落(dropping balls)uva679
题目描述
原文链接
题目链接
上面中文总结一下:
D代表这棵树深度,那么一共就有2^d -1 个结点
每个结点从左到右,从上往下,从1开始递增编号,那么也就是说对于结点k来说,左子结点与右子结点的编号分别为2k和2k+1。
现在是放一些小球从结点1开始往下面掉,我们要输出第I个小球的位置,也就是最后一个小球落到叶子结点的位置。
条件:
在初始状态下,每一个结点是处于关闭状态,这里可以用0来表示,当一个球落到这个结点上的时候,结点状态可能改变,但是这个改变不一定是从0到1,也有可能之前打开过是1,然后又变成0,至于为什么要说这个,是因为,他会判定出小球的走向,比如当结点=0的时候,往左走,否则就往右边走。
题目分析
这里给出两种题解分析
第一种:直接根据走向进行判定往那边走,也就是说这里根据序号来进行判定
根据每一个小球序号判定,但是当数据量特别大的时候,就很容易出现问题
第二种:根据奇偶性来判定一下 一下小球的走向
这个思路也算是比较简单,如果这个结点是偶数次的路过这个结点,那么小球肯定是往右边走,因为奇数的时候已经把结点的状态从0变为了1。如果是奇数,那么这个结点肯定被偶数的时候从1变成了0,又回到最初状态。
这里也就是说,如果结点是i%2=1,说明i是一个奇数球,这个球,会走左边,毕竟是0,那么它的下一个结点位置就是k=2k,左边,那么让它的下一个位置结点判定是奇数次还是偶数次,就是i = (i+1)/2,如果是奇数走左边,偶数右边
偶数直接i = i/2
代码实现
先是第一种方法的实现
demo1.cpp
#include <cstdio>
#include <cstring>
//这里对D有个限制条件就是D<=20
//我们建立一个在节点上的一个判定数组
//这个数组保存这个结点的开和关
const int maxd = 20;
int s[1<<maxd];//最大结点个数为2^maxd - 1,k是从1开始的
int total_num;//定义一次输入几组测试数据
int main()
{
int D,I;//一个层数,一个小球的下落个数,一个小球落之后在落下一个小球
int flag;
scanf("%d",&total_num);
//开始循环输入的几组数据
while(total_num--) {
scanf("%d %d",&D,&I);
//把一片内存空间进行初始化操作
memset(s,0,sizeof(s));
int k,n = (1<<D) - 1;//n是这棵树最大的一个结点编号
//开始连续让小球下落
for(int i = 0;i < I;i++) {
k = 1;//从第一个结点开始下落
//每一个球开始往下面落的过程
for(;;) {
//这个球走到这个结点,会把这个结点的状态改变掉
//我们要去判定的不是改变之后的状态,而是之前的转态判断走向
//改变k的值,当k处于0关闭的时候,往左走
s[k] = !s[k];
//k会改变,所以之前先把k的状态改变一下
k = s[k] ? k*2 : k*2+1;
if(k > n) break;//大于最大的结点编号
}
}
printf("%d\n",k/2);
}
return 0;
}
然后是第二种方法实现
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int D,I,k;//需要这棵树的层数,小球总个数,k表示结点的位置
int main()
{
int total_number;
scanf("%d",&total_number);
while(total_number--) {
scanf("%d %d",&D,&I);
//直接用I的奇偶性进行判断
k = 1;//从第一个结点位置开始往下面移动
//这里还是要经历一个循环
//但是只用循环到d-1层,就可以判定数据最后落定的数
for(int i = 1;i <= D-1;i++) {
if(I % 2 == 1) {
//奇数位置
//往左边走,老规矩,0
k *= 2;
//判定走完之后的下一个位置
I = (I + 1) / 2;
} else {
//说明是偶数
//往右边走为1
k = 2*k + 1;
I = I / 2;
}
}
//上面循环完之后,k也就到了一个正确的位置
printf("%d\n",k);
}
return 0;
}