代码源:560、约分

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题目描述

这是3月18日代码源div1的每日一题。

知识点:哈希表+01串枚举

约分 - 题目 - Daimayuan Online Judge

题目描述

大家都知道两个分数等价是什么概念,我们说a/b 和 p/q 等价当且仅当a/b=p/q。

通常我们约分是将分子分母同时约去一个相同的因数。但是这样太难了,于是小t对约分提出了新的定义。我们可以一次性从分子分母中同时划掉若干个相同的数字。比如, 123/233可以划掉一个数变成12/23, 也可以变成13/33,容易发现这样可能造成原来的分数跟当前的分数不等价。

现在小t想问你, 在此约分操作下a/b的最简分数是哪一个。最简分数是,与a/b等价的p/q中,p最小的那一个。比如

  • 163/326→13/26→1/2,我们说1/2是163/326的最简分数
  • 24/4824的最简分数是24/48, 因为2/8≠24/48。
  • 2222222222/2222222222的最简分数是2/2, 因为0/0不合法。

需要注意的是, 如果答案是007/233, 你需要输出的是7/233。可以理解为前导零会在约分的过程中自动消散。

输入格式

一行两个整数a,b, 分别表示分子和分母。

输出格式

一行两个整数p,q, 分别表示最简分数的分子和分母。

样例输入

2232 162936

样例输出

232 16936

数据范围

对于所有数据,保证1≤a,b≤2^63−1。

这题一开始的想法可能是先正常的求出最简的分数,然后枚举分子,直到分母和分子满足条件。但这样明显是超时的,分子分母最高可以取2^63-1,即10^19左右,想想就刺激。

不过这题其实也是枚举,只不过枚举的方式不同,我们之间用他给的数字来排列组合不同的结果,但要注意顺序不能乱,比如123组合完后不能是321。这里我们利用01串的方式来枚举。一个长度和数字长度相同的01串,每个数在这个01串上都有对应的位置,如果01串的某个位置是1就说明拿这个数字,是0就不拿。因为数字长度最多只有19位,所以完全不用担心超时。

我先用这方法枚举了分母可能的结果并存入哈希表里,再去枚举分子可能的结果,然后根据分子和原分数式的比例算出分母,再看分母是否在我们之前存入的哈希表里,如果有就再判断删除的数字是否相同,注意这里,我们要对数字里的0做特殊判断,因为前导0我们是默认去掉的,所以即时他不算在被删除的数字里,最后前导0也会消失,但如果0不是前导0则要算在被删除的数里,比如 72381522/108572283 ,我们可以通过删除得到12/18,但明显后者删了个0前者没有,所以不算,这个的正确答案是3522/5283,虽然此时后面也没有0,但是这个5283可以做到让0出现在他前面,即05283,最后自动去掉前导0,得到5283。当分母满足所有条件后,我们就当这是一个合格的答案,我们把分子记录下来,并且在此过程中维护最小值。

(代码写的烂,但其实主要思路就是01串的枚举,后面的写法见仁见智吧)

AC代码

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<math.h>
#include<set>
#include<numeric>
#include<string>
#include<string.h>
#include<map>
#include<unordered_map>
#include<stack>
#include<list>
#include<queue>
#include<iomanip>

#pragma GCC optimize(1)
#pragma GCC optimize(2)
#pragma GCC optimize(3,"Ofast","inline")

#define endl '\n';
typedef long long ll;
typedef pair<ll, ll>PII;

ll gcd(ll x, ll y)
{
    while (y ^= x ^= y ^= x %= y);
    return x;
}

int main()
{
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    cout.tie(nullptr);
    string s1, s2;
    cin >> s1 >> s2;
    ll a = stoll(s1), b = stoll(s2);
    ll n = s1.size(), m=s2.size(),gcd_num=gcd(stoll(s1),stoll(s2)),res=a;
    a /= gcd_num, b /= gcd_num;
    ll ans = (1L << m);
    map<ll, int>mymap;
    map<char, int>st;
    for (auto i : s2)
    {
        st[i]++;
    }
    for (int i = 0; i < ans; i++)
    {
        string str;
        for (int j = 0; j < m; j++)
        {
            if (((i >> j) & 1) == 1)
            {
                str += s2[j];
            }
        }
        if(str.size())mymap[stoll(str)] = 1;
    }
    ans =( 1L << n);
    for (int i = 0; i < ans; i++)
    {
        string str;
        map<char, int>del_s1;
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            if (((i >> j) & 1) == 1)
            {
                str += s1[j];
            }
            else
            {
                if (str.size() == 0 && s1[j] == '0')continue;
                del_s1[s1[j]]++;
            }
        }
        if (str.size() == 0)continue;
        ll mol= stoll(str), den = b * mol / a;
        if (mol == 0 || mymap[den] == 0 || mol % a != 0)continue;
        map<char, int>del_s2;
        string str2 = to_string(den);
        int r = str2.size() - 1, pos = s2.size() - 1;
        while (r >= 0)
        {
            if (str2[r] == s2[pos])r--, pos--;
            else
            {
                del_s2[s2[pos--]]++;
            }
        }
        while (pos >= 0)
            if (s2[pos] != '0')del_s2[s2[pos--]]++;
            else pos--;
        bool flag = true;
        for (char i = '0'; i <= '9'; i++)
        {
            if (del_s1[i] != del_s2[i])
            {
                flag = false;
                break;
            }
        }
        if(flag)
            res = min(res, mol);
    }
    cout << res << " " << (res / a * b) << endl;
    return 0;
}