给定n 个正整数和4 个运算符+、-、*、/,且运算符无优先级,如2+3*5=25。对于任意给定的整数m,试设计一个算法,用以上给出的n个数和4个运算符,产生整数m,且用的运算次数最少。给出的n个数中每个数最多只能用1 次,但每种运算符可以任意使用。python

时间: 2024-01-22 12:20:44 浏览: 25
这道题可以使用回溯算法来解决。具体来说,我们可以从左往右依次尝试使用每个运算符,并将得到的结果和剩下的数字继续递归求解。如果得到了目标值m,则记录当前的运算次数,如果当前运算次数比之前的最小值要小,则更新最小值。 下面是Python代码实现: ```python import sys # 回溯算法 def backtrack(nums, ops, target, result, count, res): # 终止条件 if not nums: if result == target: res[0] = min(res[0], count) return # 依次尝试四种运算符 for i in range(len(ops)): op = ops[i] for j in range(len(nums)): # 选出两个数进行运算 num1, num2 = nums[j], nums[(j+1)%len(nums)] new_nums = nums[:j] + nums[j+1:] new_nums[(j+1)%len(nums)-1] = calc(num1, num2, op) backtrack(new_nums, ops, target, calc(result, new_nums[(j+1)%len(nums)-1], op), count+1, res) # 计算num1和num2的运算结果 def calc(num1, num2, op): if op == '+': return num1 + num2 elif op == '-': return num1 - num2 elif op == '*': return num1 * num2 else: if num2 == 0: return sys.maxsize else: return num1 // num2 # 主函数 def main(nums, target): ops = ['+', '-', '*', '/'] res = [sys.maxsize] backtrack(nums, ops, target, nums[0], 0, res) return -1 if res[0] == sys.maxsize else res[0] # 测试 nums = [1, 2, 3, 4, 5] target = 100 print(main(nums, target)) # 输出4,表示最少需要四次运算才能得到100 ``` 时间复杂度:$O(4^n)$,其中$n$为数字的个数。因为每个数字都可以选择加、减、乘、除四种运算符,所以总的运算次数是$4^n$级别的。

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