命題:輸入一組數(shù),由它組合出一個最大的可以被15整除。
思路:能被15整除的數(shù),必然能被5和3整除,則必須要滿足整除5和整除3的特征。
用貪心法可以組合出這些數(shù)中最大的一個。(代碼如下)如果組合不出來,則輸出impossible。否則輸出這個數(shù)。
// Divide3.cpp : 定義控制臺應(yīng)用程序的入口點。
//
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
#define MAX 1000
#define IMPOSSIBLE "impossible"
char str[MAX];
// 0的ASCII碼是48,9的ASCII碼是57,因此計數(shù)器數(shù)組的大小取為58,以利于快速取值
int counter[58];
// 附加檢驗代碼,本程序中可不執(zhí)行
bool checkInput(char *s);
// 整理所有數(shù)字,并分別統(tǒng)計'0'-'9'各個數(shù)的計算結(jié)果
void collect(char *s);
// 判斷是否涵蓋'5'或者'0'
// 證明:能被整除的數(shù)末尾必須是或者
bool canDivideBy5or0();
// 判斷一個字符是不是'3' '6' '9'中的一個
inline bool belongsTo369(char c);
// 貪心法將數(shù)字轉(zhuǎn)換成可以被整除的數(shù),并輸出結(jié)果
bool connect();
int main( )
{
freopen("input.txt", "r", stdin); //文件輸入輸出
freopen("output.txt", "w", stdout);
scanf("%s", str);
// 為了加快速度略去字符串檢查,假設(shè)所有輸入都是合法的
//if(!checkInput(str))
// printf("err");
collect(str);
// 輸出計數(shù)器
//int i;
//for(i='0'; i<='9'; ++i)
//{
// printf("%c:%d\n", i,counter[i]);
//}
if(!canDivideBy5or0())//假如canDivideBy5or0()=false,即不能整除,則輸出impossible
{
//printf("Can not be divided by 5 or 0!\n");
printf(IMPOSSIBLE);
return 0;
}
if(!connect())//假如connect()=false,即無法把字符數(shù)組連接起來,則輸出impossible
printf(IMPOSSIBLE);
//printf("%s", str);
return 0;
}
void collect(char *s)//分別統(tǒng)計字符串中'0'-'9'的出現(xiàn)個數(shù)
{
int i = 0; //i表示字符串的第i個字符
while(s[i] != '\0' && i < MAX)
{
++counter[s[i]];
++i;
}
}
bool canDivideBy5or0()//如果字符串中出現(xiàn)過或,即能被整除,則輸出true,否則輸出false
{
if(counter['5'] > 0)
return true;
if(counter['0'] > 0)
return true;
return false;
}
bool belongsTo369(char c)//判斷一個字符是不是'3' '6' '9'中的一個,如果是,則輸出true,否則輸出false
{
if(c == '3' || c == '6' || c == '9')
return true;
return false;
}
bool connect()//把整個字符數(shù)組連接起來,并輸出
{
bool canConnect = true;// canConnect是一個標(biāo)志,表示是否可以開始連接了?
int i;
int sum = 0;
// 從最大的數(shù)開始遞減到,并將所有不是、、的數(shù)加起來,將結(jié)果存放在sum中
for(i='9'; i>'0'; --i)
{
if(counter[i] == 0 || belongsTo369(i))//如果某個數(shù)字沒有的話,比如一個序列里沒有'9'就跳過,或者如果有數(shù)字,但是它屬于,,,那也跳過。然后把剩下的數(shù)字都加起來
continue;
sum += (counter[i] * (i - '0'));//(i - '0')因為都是字符'1','2',…所以,要-'0'得到它的數(shù)值,,…,然后乘以它的數(shù)量
}
int mod = sum % 3;
if( mod == 0 )
canConnect = true;
else if(mod == 1)
{
canConnect = false;
for(i = '1'; i <= '9'; i+=3)
{
if(counter[i] != 0)
{
--counter[i];
canConnect = true;
break;
}
//else
// canConnect = false;
}
}
else if(mod == 2)
{
canConnect = false;
for(i = '2'; i <= '8'; i+=3)
{
if(counter[i] != 0)
{
--counter[i];
if(i=='5')
{
if(counter['5']==0 && counter['0'] == 0)
{
canConnect = false;
break;
}
}
canConnect = true;
break;
}
//else
// canConnect = false;
}
}
if(!canConnect) //如果canConnect=false,返回false
return false;
//以下為輸出。此時計數(shù)器里面的數(shù)值已經(jīng)是最終方案了,根據(jù)下面的規(guī)律,用貪心法生成輸出結(jié)果
// 貪心法:
// 要湊齊一個最大的整數(shù),那么它必須滿足兩個條件
// 1、位數(shù)最多,比如和比?
// 2、高位的數(shù)字盡量地大,比如和相比
// 因此:應(yīng)該先滿足位數(shù)最多,因為結(jié)果必然可以得到一個整除的數(shù)(定理)?
// 則只需要滿足高位數(shù)字大即可,而既然是'9'到'0',因此依次從大到小輸出即可
// 并且為了結(jié)果能乘除,所以最后一位必須為或者
bool endWith5 = false;//endWith5是一個標(biāo)記,如果為true表示以結(jié)尾,如果為false表示以結(jié)尾
int j = 0;
int r = 0;
if(counter['0'] == 0)//如果輸入的字符串中沒有,則必然要以結(jié)尾,這部分有錯,例如:輸出
{
endWith5 = true;
--counter['5'];//減掉的目的是為了保留一個,留在末尾才輸出
}
for(i = '9'; i >= '0'; --i)//計算器中的數(shù)字是'9'到'0',為了得到結(jié)果是最大的數(shù),依次從大到小輸出數(shù)字即可
{
for(j = counter[i]; j > 0; --j)
{
//printf("%c", i);
str[r++] = i;
}
}
if(endWith5)//如果以結(jié)尾,則在末尾輸出一個
//printf("5");
str[r++] = '5';
str[r] = '\0';
printf("%s", str);
return true;
}
/*
關(guān)于整除的理論基礎(chǔ):http://www.cbe21.com/subject/maths/printer.phparticle_id=818
“能被3整除的數(shù)的特征”教學(xué)實錄與評析
金中
一、復(fù)習(xí)舊知
師:前面同學(xué)們學(xué)習(xí)了能被、整除的數(shù)的特征,下面老師就來檢查一下(板書出三個數(shù)字:、、),你能用、、這三個數(shù)字組成能被整除的三位數(shù)嗎?
學(xué)生根據(jù)教師要求組數(shù),教師板書出學(xué)生組數(shù)的情況:、。
師:為什么這樣組數(shù)?
生:因為個位上是、、、、的數(shù)能被整除……
師:同樣用這三個數(shù)字,你們能組成被整除的數(shù)嗎?
教師根據(jù)學(xué)生組數(shù)的情況板書出:、。
師:你們是怎樣想的?
生:因為個位上是或的數(shù)都能被整除。
[評]鋪墊復(fù)習(xí)不落俗套,采用組數(shù)的方法,既復(fù)習(xí)了能被、整除的數(shù)的特征,又激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
二、講授新課
(一)設(shè)置教學(xué)“陷阱”。
師:如果仍用這三個數(shù)字,你能否組成能被整除的數(shù)呢?試一試。
教師根據(jù)學(xué)生組數(shù)的情況板書出:、。
師:這兩個數(shù)能被整除嗎?
學(xué)生試除驗證這兩個數(shù)能被整除。
師:從這兩個能被整除的數(shù),你想到了什么?能被整除的數(shù)有什么特征?
生:個位上是的倍數(shù)的數(shù)能被整除。(引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)①)
(二)制造認知矛盾。
師:剛才同學(xué)們是從個位上去尋找能被整除的數(shù)的“特征”的,那么個位上是的倍數(shù)的數(shù)就一定能被整除嗎?
教師緊接著舉出、、等數(shù)讓學(xué)生試除判斷,由此引導(dǎo)學(xué)生推翻假設(shè)①。
師:這幾個數(shù)個位上都是的倍數(shù),有的數(shù)能被整除,而有的數(shù)卻不能被整除。我們能從個位上找出能被3整除的數(shù)的特征嗎?
生:不能。
(三)設(shè)疑問激興趣。
師:請同學(xué)們?nèi)杂谩ⅰ⑦@三個數(shù)字,任意組成一個三位數(shù),看看它們能不能被整除。
學(xué)生用、、這三個數(shù)字任意組成一個三位數(shù),通過試除發(fā)現(xiàn):所組成的三位數(shù)都能被整除。
師:能被整除的數(shù)有沒有規(guī)律可循呢?下面我們一起來學(xué)習(xí)“能被整除的數(shù)的特征。”(板書課題)
[評]教師通過設(shè)置教學(xué)“陷阱”,引導(dǎo)學(xué)生提出能被整除的數(shù)的特征的假設(shè),到推翻假設(shè),引發(fā)認知矛盾,并再次創(chuàng)設(shè)學(xué)生探究的問題情境,不僅有效地避免了“能被、整除的數(shù)的特征”思維定勢的影響,而且進一步地激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。
(四)引導(dǎo)探究新知。
師:觀察用、、任意組成的能被整除的三位數(shù),雖然它們的大小不相同,但它們有什么共同點?
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):組成的三位數(shù)的三個數(shù)字相同,所不同的是這三個數(shù)字排列的順序不同。
師:三個數(shù)字相同,那它們的什么也相同?
生:它們的和也相同。
師:和是多少?
生:這三個數(shù)字的和是。
師:這三個數(shù)字的和與有什么關(guān)系?
生:是的倍數(shù)。
師:也就是說它們的和能被什么整除?
生:它們的和能被整除。
師:由此你想到了什么?
學(xué)生提出假設(shè)②:一個數(shù)各位上的數(shù)的和能被整除,這個數(shù)就能被整除。
師:通過同學(xué)們的觀察,有的同學(xué)提出了能被整除的數(shù)特征的假設(shè),但是同學(xué)們觀察的僅是幾個特殊的數(shù),是否能被整除的數(shù)都有這樣的特征呢?要說明同學(xué)們的假設(shè)是正確的,我們需要怎么做?
生:進行驗證。
師:怎樣進行驗證呢?
引導(dǎo)學(xué)生任意舉一些能被整除的數(shù),看看各位上的數(shù)的和能否被整除。(為了便于計算和研究,可讓學(xué)生任意舉出以內(nèi)的自然數(shù),然后乘以。)
根據(jù)學(xué)生舉出的數(shù),教師完成如下的板書,并讓學(xué)生計算出各個數(shù)各位上的數(shù)的和進行驗證。
附圖{圖}
師:通過上面的驗證,說明同學(xué)們提出的能被整除的數(shù)特征的假設(shè)怎樣?
生:是正確的。
師:請同學(xué)們翻開書,看看書上是怎樣概括出能被整除的數(shù)的特征的。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第頁的有關(guān)內(nèi)容。
師:什么叫各位?它與個位有什么不同?根據(jù)這個特征,怎樣判斷一個數(shù)能不能被整除?
組織學(xué)生討論,加深能被整除的數(shù)的特征的認識,掌握判斷一個數(shù)能否被整除的方法。
[評]在學(xué)生觀察的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)他們提出能被整除的數(shù)特征的假設(shè),并驗證假設(shè)是否正確,不僅充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性,而且滲透了從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法,指導(dǎo)了學(xué)法。
三、課堂練習(xí)
(一)判斷下面各數(shù)能否被整除,并說明理由。
54 83 114 262 837
(二)數(shù)能被整除嗎?你是怎樣判斷的?有沒有更簡捷的判斷方法?
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):、、這三個數(shù)字本身就能被整除,因此它們的和自然能被整除。判斷時用不著把它們相加。
(三)數(shù)能被整除嗎?(將中插入一些數(shù)字改編而成。)
引導(dǎo)學(xué)生概括出迅速判斷一個數(shù)能否被整除的方法:()先去掉這個數(shù)各位上是、、的數(shù);()把余下數(shù)位上的數(shù)相加,并去掉相加過程中湊成、、的數(shù);()看剩下數(shù)位上的數(shù)能否被整除。
(四)運用上述判斷一個數(shù)能否被整除的方法,迅速判斷、、能否被整除。
(五)在下面每個數(shù)的□里填上一個數(shù)字,使這個數(shù)有約數(shù)。它們各有幾種不同的填法?
□4□□56□
引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的填數(shù)方法:()先看已知數(shù)位上的數(shù)字的和是多少;()如果已知數(shù)位上的數(shù)字和是的倍數(shù),那么未知數(shù)位的□里最小填“”,要填的其它數(shù)字可依次加上;如果已知數(shù)位上的數(shù)字和不是的倍數(shù),那么未知數(shù)位的里可先填一個最小的數(shù),使它能與已知數(shù)位上的數(shù)字和湊成是的倍數(shù),要填的其它數(shù)字可在此基礎(chǔ)上依次加上。
(六)寫出兩個能被整除的多位數(shù)。
[評]練習(xí)設(shè)計緊扣教學(xué)重點,既注意遵循學(xué)生的認識規(guī)律,循序漸進,又注重了學(xué)生的思維訓(xùn)練和科學(xué)解題方法的指導(dǎo),使學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)落到了實處。
[總評]這節(jié)課教師采用“引導(dǎo)學(xué)習(xí)”的方法進行教學(xué),有以下鮮明的特點:.充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,讓他們參與數(shù)學(xué)知識形成的全過程,從而確保了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。.教師在整個教學(xué)過程中立足于科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生的邏輯思維,輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)會研究一類數(shù)學(xué)問題的方法,指導(dǎo)學(xué)生掌握解題的技能技巧,體現(xiàn)出了教師善“導(dǎo)”、會“導(dǎo)”、科學(xué)地“導(dǎo)”、巧妙地“導(dǎo)”。.教師把數(shù)學(xué)知識的傳授、數(shù)學(xué)思想方法的滲透、學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)、學(xué)生的思維訓(xùn)練和數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)有機地結(jié)合起來,收到優(yōu)質(zhì)、高效的教學(xué)效果。
成師附小
來自: 中基網(wǎng)>>教學(xué)參考
www.cbe21.com
*/