如果 (a1,a2,⋯,an) 是 {1,2,⋯,n}的排列且 ∑1⩽k⩽n(ak×10n−k) 是 17 的倍数,那么 (a1,a2,⋯,an) 有多少种取值。c语言,写出代码
时间: 2024-11-18 08:27:13 浏览: 28
这是一个经典的组合数学和数论问题,通常需要利用动态规划或者费马小定理的性质来解决。题目要求的是所有满足条件的整数序列 (a1, a2, ..., an),其中 ai 取值范围为 {1, 2, ..., n},并且序列乘积 ak × 10^(n-k) 的和是17的倍数。
首先,我们知道17是一个质数,而根据费马小定理,如果p是素数,对于任意非零整数a,都有a^(p-1) ≡ 1 mod p。所以,对于每个 ai 和 10^n - k,它们相乘后除以17的结果要么是17的倍数,要么是1。这是因为 (10^n - k)^i mod 17 将会周期性地重复,因为10^p ≡ 1 mod p 对于任意正整数p成立。
我们可以遍历从1到n的所有可能值,对每个位置 i 计算 ai * 10^(n-i) mod 17,并记录当前和 mod 17 的值。如果这个值等于0(即17的倍数),则说明当前的序列是符合条件的。由于17是奇数,我们只需要检查和 mod 17 是否为0即可,不需要考虑其它情况。
由于这个问题涉及到模运算,所以在 C 语言中可以这样实现:
```c
#include <stdio.h>
int countValidPermutations(int n) {
int sum = 0;
int dp[18] = {0}; // 初始化dp数组
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
for (int j = 0; j < 17; ++j) {
if (sum + i * (10 % 17) == j) { // 判断是否满足条件
dp[j]++;
}
sum = (sum + i * 10) % 17; // 更新和
}
}
return dp[0]; // 返回结果
}
int main() {
int n;
printf("请输入n的值: ");
scanf("%d", &n);
int result = countValidPermutations(n);
printf("符合条件的排列有 %d 种。\n", result);
return 0;
}
```
请注意,这里的代码简化了计算过程,实际上不需要对每个位置都独立处理,因为10的幂次会在循环过程中重复。但为了明确展示思路,这里采用了这样的结构。实际应用中,可以优化代码,比如使用位操作减少计算量。
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