C++ 用其他数的幂表示数字

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讨论用另一个数的幂表示数字的问题。我们给出两个数字,x 和 y。我们需要判断 y 是否可以用 x 的幂表示,其中 x 的每个幂都可以使用一次,例如

输入:x = 4,y = 11
输出:true
解释:4^2 - 4^1 - 4^0 = 11 因此 y 可以用 x 的幂表示。

输入:x = 2,y = 19
输出:true
解释:2^4 + 2^1 + 2^0 =19 因此 y 可以用 x 的幂表示。

输入:x = 3, y = 14
输出:false
解释:14 可以表示为 3^2 + 3^1 + 3^0 + 3^0,但我们不能使用 x 的幂的一项两次。

寻找解决方案的方法

通过检查 19 如何以 2 的幂表示的示例,我们可以形成一个等式 −

c0(x^0) + c1(x^1) + c2(x^2) + c3(x^3) + … = y ….(1),

其中c0, c1, c2可以是-1, 0, +1,分别表示(-1)项是否减去,(+1)项是否增加,(0)项是否不包含−

c1(x^1) + c2(x^2) + c3(x^3) + … = y - c0,

以x为公项,

c1(x^0) + c2(x^1) + c3(x^2) + … = (y - c0)/x ….(2),

从方程 (1) 和 (2),我们可以再次以这种方式表示数字,并且对于存在的解,(y - Ci) 应该可以被 x 整除,并且 Ci 只能包含 -1、0 和 +1。

所以最后我们需要检查直到 y>0 是 [(y-1) % x == 0] 还是 [(y) % x == 0] 还是 [(y+1) % x == 0] 或者是否不存在解。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
   int x = 2, y = 19;
   // 检查 y 可整除性直到 y>0
   while (y>0) {
      // 如果 y-1 可以被 x 整除。
      if ((y - 1) % x == 0)
         y = (y - 1) / x;
        // 如果 y 可以被 x 整除。
      else if (y % x == 0)
         y = y / x;
         // 如果 y+1 能被 x 整除。
      else if ((y + 1) % x == 0)
         y = (y + 1) / x;
         // 如果没有条件满足则意味着
         // y 不能用 x 的幂来表示。
      else
         break;
   }
   if(y==0)
      cout<<"y 可以用 x 的幂来表示。";
   else
      cout<<"y 不能用 x 的幂来表示。";
   return 0;
}

输出

y 可以用 x 的幂来表示。

结论

在本教程中,我们讨论了如何检查一个数字是否可以用另一个数字的幂来表示。我们讨论了一种解决这个问题的简单方法,即用 y 检查当前、前一个和后一个数字的可整除性。

我们还讨论了这个问题的 C++ 程序,我们可以用 C、Java、Python 等编程语言来完成。我们希望您觉得本教程有用。


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