豆包MarsCode AI 刷题——二阶行列式构造问题| 豆包MarsCode AI刷题

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问题思路

 

本题的核心在于构造一个二阶行列式,使其值等于给定的整数 xx,且行列式的每个元素都是不超过20的正整数。二阶行列式的值由公式 ∣A∣=ad−bc∣A∣=ad−bc 计算得出,其中 AA 是二阶矩阵,a,b,c,da,b,c,d 分别是矩阵的第一行第一列、第一行第二列、第二行第一列和第二行第二列的元素。

为了求得满足条件的二阶行列式个数,可以采取穷举法。具体来说,我们可以枚举所有可能的 a,b,c,da,b,c,d 组合,计算行列式的值并与给定的 xx 进行比较。如果行列式的值等于 xx,则说明找到了一个符合条件的二阶行列式,计数器加1。

问题详解

1.函数定义与初始化

def solution(x: int) -> int:定义了一个名为solution的函数,它接受一个整数参数,并返回一个整数(满足条件的二阶行列式个数)。

count = 0初始化了一个计数器,用于记录满足条件的组合个数。

2.嵌套循环遍历

四层嵌套的for循环:

for a in range(1, 21):、for b in range(1, 21):、for c in range(1, 21):、for d in range(1, 21):分别遍历、、、从 1 到 20 的所有可能值。这种嵌套循环结构能够确保考虑到所有可能的组合。

3.行列式值计算与条件判断

determinant = a * d - b * c计算了二阶行列式的值。

if determinant == x:判断计算得到的行列式值是否等于给定的。如果相等,count += 1就将计数器加 1,表示找到了一组满足条件的、、、组合。

4.主程序测试

在if name == 'main':部分,对solution函数进行了测试,分别传入了题目中给出的测试样例、和,并检查函数返回值是否与预期的结果(682、567 和 1360)一致。

代码

def solution(x: int) -> int:

    count = 0

    # 遍历所有可能的 a, b, c, d 组合

    for a in range(1, 21):

        for b in range(1, 21):

            for c in range(1, 21):

                for d in range(1, 21):

                    # 计算行列式的值

                    determinant = a * d - b * c

                    # 检查是否等于 x

                    if determinant == x:

                        count += 1

    return count

 

if name == 'main':

    print(solution(2) == 682)

    print(solution(-3) == 567)

    print(solution(0) == 1360)

代码详解

函数定义: solution(x: int) -> int

参数: x 表示目标整数值。

返回值: 符合条件的二阶行列式个数。

变量声明: count  用于存储符合条件的二阶行列式个数。

循环结构: 四层嵌套循环分别枚举 a,b,c,da,b,c,d 的所有可能取值。

行列式计算: 在每一轮循环中,计算当前 a,b,c,da,b,c,d 组合下的行列式值。

条件判断: 若行列式的值等于 xx,则计数器 count 加1。

返回结果: 最终返回计数器 count 的值。  

知识总结

在使用豆包MarsCode AI刷题过程中,我学到了以下几个新知识点:

1.二阶行列式的概念及计算方法:二阶行列式是由两个行向量组成的矩阵,其值可通过交叉乘积之差计算得出。

2.穷举法的应用:面对一些特定的问题,尤其是涉及较小范围内的元素组合时,穷举法是一种简单而有效的解决方案。

3.Python语言的基础语法:例如,如何使用for循环进行迭代以及如何进行条件判断。

安利一些学习建议:

理论先行:在开始刷题之前,确保对相关数学概念有足够的理解。

逐步调试:编写代码时,分步调试有助于发现问题并及时修正。

善用注释:良好的代码习惯包括添加必要的注释,以便日后查阅和维护。

工具运用

豆包MarsCode AI刷题功能提供了丰富的题目资源和智能化的指导,可以帮助用户更高效地学习。结合其他学习资源,如在线教程、视频讲解等,可以进一步丰富学习体验,提高学习效果。