给定一个数字n,令x=n!,然后反复进行如下操作: 1.若x为偶数,则将x折半 (x=x/2) 2.若x为奇数,则操作结束 在操作结束时,试求一共折半了多少次
时间: 2023-09-04 20:04:59 浏览: 160
### 回答1:
我们可以观察到,每一次将x折半,都相当于把x的二进制表示向右移动一位。因此,我们可以通过计算n!的二进制表示中1的个数来得到折半的次数。
对于任意一个正整数x,x/2的二进制表示相当于将x的二进制表示中所有位向右移动一位,且最高位补0。如果x的最低位是0,则x/2与x的二进制表示相同,而如果x的最低位是1,则x/2的二进制表示相当于将x的二进制表示中最低位的1移动到了次低位。因此,对于任意一个正整数x,x/2的二进制表示中1的个数,等于x的二进制表示中1的个数除以2(向下取整)。
因此,要计算n!折半的次数,我们只需要计算n!的二进制表示中1的个数,然后除以2,即可得到折半的次数。
计算n!的二进制表示中1的个数有很多方法,其中一种简单的方法是通过分解质因数来计算。设n!=2^a * 3^b * 5^c * ...,则n!的二进制表示中1的个数等于a。因为每个因子2都会贡献一个1,而每个因子4会贡献一个额外的1,每个因子8会贡献两个额外的1,以此类推。因此,n!中因子2的个数就是n!的二进制表示中1的个数。
我们可以通过以下代码来实现这个算法:
### 回答2:
我们先讨论一下n!的末尾有多少个0。要得到一个0,我们必须要有一个5和一个2相乘。我们发现在1到n这个范围内,2的个数远远多于5的个数,因此我们只需要计算n!中有多少个5即可。
现在我们先来看看n!能够被2折半的次数。我们知道每个偶数都可以被2整除,而从1到n中偶数的个数恰好是n的一半,所以n!可以被2折半的次数就是n/2。
接下来我们来看看n!中有多少个5。我们先来看看从1到n中有多少个5的倍数,也就是n/5。但是还有一点需要注意的是,25、125、625等等也是5的倍数,而且它们能贡献更多的5。那么我们怎么计算有多少个25呢?我们只需要再次将n/5即可,因为25包含两个5。同样地,我们可以继续计算n/125、n/625等等。
因此,n!中的5的个数就是n/5 + n/25 + n/125 + ...。最终,我们可以得出n!可以被折半的次数就是n/2,因为2的个数远远超过5的个数。
### 回答3:
设折半的次数为k。
在第一次操作时,如果x为偶数,则折半后的数为x/2;如果x为奇数,则操作结束。所以第一次操作后,x肯定变为偶数。
在第二次操作时,如果折半后的数x/2为偶数,则继续折半得到x/4;如果x/2为奇数,则操作结束。所以第二次操作后,x可能变为偶数也可能变为奇数。
以此类推,第k次操作后,x可能变为偶数也可能变为奇数。
所以,第k次操作结束时,x一定变为奇数,即k是这个数n中包含的偶数的个数。
根据数学的规律,一个数n中包含的偶数的个数等于n除以2。所以,第k次操作结束时,x为奇数,k=(n/2)。
所以,给定一个数字n,进行折半操作后一共折半了k次,k=(n/2)。
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