题目描述 从杨辉三角中按从上到下、从左到右的顺序把所有数排成一列,可以得到如下数列: 1,1,1,1,2,1,1,3,3,1,1,4,6,4,1,... 给定一个正整数N,求数列中第一次出现N是第几个数。 输入格式 输入一个整数N。 输出格式 输出一个整数代表答案。 数据范围 1≤N≤10^10 样例 输入样例: 6 输出样例: 13给出C++优化代码和详细注释
时间: 2023-05-25 10:06:37 浏览: 98
算法
如果对一个二项式n≥k≥0在杨辉三角中对应数字记为$C_n^k$
考虑每行的第一个数$C_n^0$, 它是$C_{n-1}^0$上方数字加0, 所以第$i$次出现1时,$n-1$一定是2的幂次方。
$1 1$
$1 2 1$
$1 3 3 1$
$1 4 6 4 1$
$1 5 10 10 5 1$
....
以第五行为例,显然第6个数字为2,第7,8都为1。而第6个数字的位置是第3个,是2的幂,说明前两个1分别位于第2行和第3行的开头,因此第5行的第二个数字是1。
可以通过杨辉三角性质简单推出$C_n^k$的取值公式,如果代入数列中就可以快速求出第$p$项的值。
另外,用二分搜索快速定位第$p$个数字所在的行数$r$,在二项式的迭代计算中,可以通过记录上次夹逼的位置,减少算法复杂度。
时间复杂度 $O(\log^3{N})$
C++ 代码
相关问题
下面的图形是著名的杨辉三角形: 如果我们按从上到下、从左到右的顺序把所有数排成一列,可以得到如下数列:1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 3, 1, 1, 4, 6, 4, 1, … 给定一个正整数 N,请你输出数列中第一次出现 N 是在第几个数?完整C语言
实现如下:
```c
#include <stdio.h>
// 计算杨辉三角的第n行第k个数
int yangHui(int n, int k)
{
if (k == 1 || k == n) {
return 1;
} else {
return yangHui(n - 1, k - 1) + yangHui(n - 1, k);
}
}
int main()
{
int n;
printf("请输入要查找的数N:");
scanf("%d", &n);
int i, j, count = 0;
for (i = 1; ; i++) {
for (j = 1; j <= i; j++) {
count++;
if (yangHui(i, j) == n) {
printf("第一次出现%d是在第%d个数\n", n, count);
return 0;
}
}
}
return 0;
}
```
程序的思路是:先定义一个递归函数 `yangHui(n, k)`,用来计算杨辉三角的第n行第k个数。然后在 `main` 函数中,依次遍历数列中的每一个数,计算出对应的杨辉三角行和列,然后调用 `yangHui(n, k)` 函数计算出该数,判断是否等于目标数N,如果是,则输出结果并退出程序。
题目描述 下面的图形是著名的杨辉三角形: 如果我们按从上到下、从左到右的顺序把所有数排成一列,可以得到如下数列: 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 3, 1, 1, 4, 6, 4, 1, \cdots1,1,1,1,2,1,1,3,3,1,1,4,6,4,1,⋯ 给定一个正整数 NN,请你输出数列中第一次出现 NN 是在第几个数? 输入描述 输入一个整数 NN。 输出描述 输出一个整数代表答案。
算法1 数学
数列中的数可以通过组合数来计算:第 n 行第 k 个数为 C(n-1, k-1)。因此可以按顺序计算数列中每个数,直到第一个大于等于 N 的数出现为止。
时间复杂度:O(N^2)
C++ 代码
算法2 二分查找
观察数列,可以发现它是逐行递增的,因此可以考虑使用二分查找。具体地,在数列中找到第一个大于等于 N 的数。至于如何找到第 n 行第 k 个数,可以使用公式 C(n-1, k-1),也可以使用递推式 C(n, k)=C(n-1, k-1)+C(n-1, k)来计算。
时间复杂度:O(log^2 N)
C++ 代码
相关推荐
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![doc](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083327.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)