在所有的 N 位数中,有多少个数中有偶数个数字 3 ? 由于结果可能很大,你只需要输出这个答案对 12345 取余的值。 编写C++程序,输入N,输出答案
时间: 2024-11-17 13:28:23 浏览: 18
这是一个组合计数的问题,我们需要计算所有 N 位数中,有偶数个数字 3 的数目,并将其除以 12345 后取余。对于每个位置,有两种情况:包含 3 或不包含 3。
- 如果一个 N 位数中有偶数个 3,那么可以在前 (N-1)/2 个位置选择其他数字(非 3),这些位置可以任意填入其他 9 个数字(除去 0 和 3)。所以这部分的数目是 9^(N-1)/2。
- 对于奇数个 3 的情况,在前 (N-1)/2 个位置同样可以选择其他 9 个数字,但最后一个位置必须是 3。因此这部分的数目是 (N-1)/2 * 9^(N-2)。
总的有偶数个 3 的数就是这两部分之和:(9^(N-1)/2) + ((N-1)/2 * 9^(N-2))。
为了简化计算并得到最终答案对 12345 取模的结果,我们可以直接将上述公式中涉及的数值转换成模 12345 的形式。这通常通过取模运算快速得出。
下面是一个简单的 C++ 程序示例:
```cpp
#include <iostream>
// 计算给定数字 n 的阶乘模 12345
unsigned long long modFactorial(int n) {
unsigned long long result = 1;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
result *= i;
result %= 12345; // 取模操作
}
return result;
}
// 计算有偶数个 3 的 N 位数的数量
unsigned long long countNumbersWithEvenThrees(int N) {
int factorWithout3 = modFactorial(N - 1) / 2; // 前 (N-1)/2 位选择其他数字
int factorWithOne3 = (N - 1) * modFactorial(N - 2); // 前 (N-1)/2 位选其他,最后一位是 3
return (factorWithout3 + factorWithOne3) % 12345;
}
int main() {
int N;
std::cout << "Enter the number of digits N: ";
std::cin >> N;
unsigned long long result = countNumbersWithEvenThrees(N);
std::cout << "The answer, modulo 12345, is: " << result << std::endl;
return 0;
}
```
请注意,这个程序假设用户会输入有效的整数 N。在实际应用中,你可能需要添加错误检查。
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