C语言中用蛮力法求解除法问题:输入正整数n,按从小到大的顺序输出所有形如abcde/fghij=n的表达式,其中a~j恰好为数字0~9的一个排列(可以有前导0),2≤n≤79。并给出算法描述,完整代码,操作步骤和方法,并计算时间复杂度
时间: 2024-09-14 09:12:44 浏览: 68
在C语言中,你可以使用暴力枚举和回溯的方法来解决这个问题。这种方法通常称为穷举搜索或暴力解题。以下是算法描述、完整代码以及操作步骤:
**算法描述:**
1. 遍历从1到n的所有可能分数的分子(a...e)。
2. 对于每个分子,枚举从2到n的所有可能分母(f...j)。
3. 检查当前分数是否等于给定的n,如果相等,则输出这个表达式;如果不等则继续尝试下一个分母。
4. 回溯过程中,当遇到无效的组合(例如,分子大于分母)时,回退到上一个元素重新选择。
**C语言代码:**
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
void backtrack(int n, int a, char* str, int i) {
if (i == 5) { // 分子五位
if (atoi(str) == n && str[0] != '0') { // 确认有效且无前导零
printf("%s\n", str);
}
return;
}
for (int j = 2; j <= n; ++j) {
if (j > a) { // 确保分母比分子大
str[i] = '0' + j;
backtrack(n, j, str, i + 1);
}
}
}
int main() {
int n;
scanf("%d", &n);
if (n < 2 || n > 79) {
printf("Invalid input! n should be between 2 and 79.\n");
return 0;
}
char str[6];
str[0] = '0'; // 初始化为0
backtrack(n, 0, str, 1); // 开始回溯
return 0;
}
```
**操作步骤:**
1. 输入n。
2. 调用backtrack函数,初始化分子和字符串。
3. backtracking递归地生成所有可能的表达式,直到找到满足条件的组合。
**时间复杂度分析:**
由于我们对每一位进行遍历并检查每个组合的有效性,最坏的情况下会有\(10^5\)次循环(分子分母各五个位置)。因此,总的时间复杂度大约是O(10^5),但实际上因为存在很多无效的组合会被剪枝掉,实际运行时间会更快些。但由于每次迭代都涉及线性的计算,所以它仍然是一个指数级别的时间复杂度。
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