编程验证一个有趣的数学现象:任意一个四位正整数(各位数字不能全相同),把组成该整数的各位数字从大到小排列得到一个最大的四位整数,再把各位数字从小到大排列得到一个最小的四位整数,用前者减去后者得到一个新的四位整数。重复对新得到的数进行上述操作,七步之内差值必然为6174
时间: 2024-12-08 17:25:00 浏览: 12
这个有趣的数学现象被称为“Hamming Ball”,它是基于著名的哈明距离概念而设计的。哈明距离描述了两个等长字符串之间有多少位不同。在这个问题中,我们有一个四位数,每次操作都相当于将这个数转换成它的反码形式(从大到小和从小到大的顺序)并计算它们之间的差。
要验证这个规律,我们可以编写一个简单的程序,按照以下步骤执行:
1. 首先,定义一个函数来处理四位数的操作,包括排序、取反码差值以及检查是否满足终止条件。
2. 使用循环来模拟七步操作的过程。
3. 检查每次操作后差值是否变为6174,如果达到,就结束循环。
下面是C++代码实现这个过程:
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
bool isTermination(const std::string& num) {
return num == "6174";
}
std::string reverseAndSort(std::string num) {
sort(num.begin(), num.end(), std::greater<char>());
return num;
}
std::string hammingBall(const std::string& num, int steps) {
while (steps > 0 && !isTermination(num)) {
std::string reversed = reverseAndSort(num);
num = std::to_string(stoi(reversed) - stoi(reverseAndSort(num)));
steps--;
}
return num;
}
int main() {
std::string initialNum = "1234"; // 用户可以提供初始四位数
std::string result = hammingBall(initialNum, 7);
if (isTermination(result)) {
std::cout << "经过七步操作,差值确实变为6174.\n";
} else {
std::cout << "经过七步操作,差值不是6174.\n";
}
return 0;
}
```
运行此程序,传入任意一个四位正整数作为`initialNum`,看看结果是否符合题目的要求。
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