给定一个正整数 n, 不带前导零(例如,数字 04 不正确)。 在一个操作中,你可以删除给定整数的任何数字,使结果保持为不带前导零的正整数。 确定最少操作数,使最终的正整数成为完全平方数。如果不可能输出-1。c++代码
时间: 2023-09-21 12:06:02 浏览: 180
### 回答1:
以下是 C++ 的代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstring>
using namespace std;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
int n, ans = INF;
bool used[10];
void dfs(int cur, int cnt) {
if (cur == 0) {
return;
}
int root = sqrt(cur);
if (root * root == cur) {
ans = min(ans, cnt);
return;
}
for (int i = 0; i <= 9; ++i) {
if (used[i] || (cur < 10 && i == 0)) {
continue;
}
used[i] = true;
dfs(cur / 10 * 10 + i, cnt + 1);
used[i] = false;
}
}
int main() {
cin >> n;
dfs(n, 0);
cout << (ans == INF ? -1 : ans) << endl;
return 0;
}
```
首先,我们定义一个全局变量 `ans` 表示最小操作数,将其初始化为正无穷。
然后我们使用深度优先搜索(DFS)来枚举所有可能的操作序列,找到最少操作数的完全平方数。
对于每个操作序列,我们首先判断当前数字是否为完全平方数,如果是,则更新最小操作数,并返回。
如果不是,则枚举删除每个数字的所有可能,并继续进行搜索。
需要注意的是,如果当前数字以 0 开头,那么删除任何数字都会导致前导 0,因此需要特判。
最后输出答案即可,如果不存在完全平方数,则输出 -1。
### 回答2:
首先,我们可以将整数 n 转化为字符串,并检查是否存在前导零。如果存在,则直接输出 -1。
接下来,我们需要确定一个最小操作数,使得最终的整数成为完全平方数。我们可以使用动态规划来解决这个问题,其中 dp[i] 表示对前 i 个数字进行操作所需的最小次数。
考虑最后一个数字的平方,可以推出一个状态转移方程:dp[i] = min(dp[i-j*j]+1),其中 j*j <= i,并且 i - j*j 可以通过删除数字得到。由于我们要求最小次数,所以我们需要遍历所有的 j*j 并选择最小的 dp[i-j*j]+1。
最后,我们返回 dp[n] 的值作为结果。
代码如下所示:
```
#include <iostream>
#include <vector>
#include <climits>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
int minOperations(int n) {
string num = to_string(n);
if (num[0] == '0') {
return -1;
}
int size = num.size();
vector<int> dp(size + 1, INT_MAX);
dp[0] = 0;
for (int i = 1; i <= size; i++) {
for (int j = 1; j * j <= i; j++) {
dp[i] = min(dp[i], dp[i - j * j] + 1);
}
}
return dp[size] == INT_MAX ? -1 : dp[size];
}
int main() {
int n;
cin >> n;
cout << minOperations(n) << endl;
return 0;
}
```
这段代码的时间复杂度为 O(n * sqrt(n)),其中 n 是给定的正整数。
### 回答3:
首先,我们可以考虑暴力解法。枚举所有数字 i,从 1 到 n,删除其中的一位或多位数字,然后判断剩下的数字是否为完全平方数。最后统计删除的操作数,找出最小的操作数即可。
但是这种暴力解法的时间复杂度为 O(n * log(n) ^ 2),当 n 的范围较大时,不适用。
我们可以通过动态规划来解决这个问题。
设状态 dp[i] 表示前 i 位数字的最小操作数。我们从最高位开始计算,假设第 i 位数字为 d。
对于第 i 位数字,我们可以选择删除它或者保留它。如果删除第 i 位数字,则最终的数字是由前 i-1 位组成。
否则,最终的数字是由前 i-1 位与第 i 位组成,即将第 i 位数字作为最低位。
如果我们删除了第 i 位数字,并且前 i-1 位数字的最小操作数为 dp[i-1],则需要进行 dp[i-1] + 1 次操作。
如果我们保留了第 i 位数字,并将第 i 位数字作为最低位,则需要判断前 i 位数字与第 i 位数字组成的数是否为完全平方数。
如果是,则不需要进行额外操作;如果不是,则需要进行 1 次操作。
因此,我们可以得到状态转移方程为:
dp[i] = min(dp[i-1]+1, dp[i]), i-1>=0
其中,dp[i-1]+1 表示删除第 i 位数字的操作数,dp[i] 表示保留第 i 位数字后的操作数。
最终的答案为 dp[n]。
下面是实现该算法的 C 代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int min(int a, int b) {
return a < b ? a : b;
}
int getMinOperations(int n) {
int dp[n+1];
dp[0] = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
dp[i] = i; // 初始化为 i,表示最坏情况下每一位数字都需要删除
int num = i;
for (int j = 0; j < 9; j++) {
dp[i] = min(dp[i], dp[i / 10] + 1); // 删除第 i 位数字
if (num % 10 != 0 && (int)sqrt(num + (int)pow(10, j)) == (int)sqrt(num + (int)pow(10, j)))
dp[i] = min(dp[i], dp[i / 10]); // 保留第 i 位数字
num /= 10;
}
}
return dp[n];
}
int main() {
int n;
printf("请输入一个正整数: ");
scanf("%d", &n);
int result = getMinOperations(n);
if (result == n)
printf("不可能\n");
else
printf("最少操作数为: %d\n", result);
return 0;
}
```
这样就可以通过动态规划得到最小操作数,使最终的正整数成为完全平方数。如果不可能,输出 -1。
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