麻省理工学院公开课:计算机科学及编程导论习题2

习题1:

已知6a + 9b + 20c = n,当n = 50, 51, 52,53, 54, 55时,a、b、c有自然数解(我不知道现在是怎么定义的,但我以前学的时候自然数包括0),

如何求出n = 56~65时,a、b、c的自然数解。


如果直接求56~65的解,只要穷举就可以了:

def eq(x):
	x = int(x)
	y = []
	for a in range(0, x / 6 + 1):
		for b in range(0, x / 9 + 1):
			for c in range(0, x / 20 + 1):
				if 6 * a + 9 * b + 20 * c == x:
					y.append([a, b, c])
	return y


n = input()

print eq(n)			
			

因为56-50=6,

57-51=6,

58-52=6,

59-53=6,     

       .

               .

       .

       .

65-59=6。
6a+9b+20c=n,只要在之前的解的基础上a+1就可以了,因为6(a+1)=6a+6。
类似还有相差9、20

定理:存在一个x,如果n=x、n=x+1、...、n=x+5有自然数解,那么当n>=x时,一定有自然数解。


习题2:

为什么这个定理是正确的。

就如上面所说的原因:

6a + 9b + 20c = x

6a + 9b + 20c = x+1

6a + 9b + 20c = x+2

6a + 9b + 20c = x+3

6a + 9b + 20c = x+4

6a + 9b + 20c = x+5

有自然数解。


a = d - 1,因为a是自然数,那么d = a+1 也是自然数。

6(d-1) + 9b + 20c = x           ------->     6d + 9b + 20c = x+6

6(d-1)+ 9b + 20c = x+1      ------->     6d + 9b + 20c = x+7

6(d-1) + 9b + 20c = x+2      ------->     6d + 9b + 20c = x+8

6(d-1+ 9b + 20c = x+3      ------->     6d + 9b + 20c = x+9

6(d-1+ 9b + 20c = x+4      ------->     6d + 9b + 20c = x+10

6(d-1) + 9b + 20c = x+5      ------->     6d + 9b + 20c = x+11


至于数学上怎么证明,我又不是数学系。


习题3:

用循环编程写出最大没有自然数解的n。结果是43。

def eq(x):
	x = int(x)
	y = []
	for a in range(0, x / 6 + 1):
		for b in range(0, x / 9 + 1):
			for c in range(0, x / 20 + 1):
				if 6 * a + 9 * b + 20 * c == x:
					y.append([a, b, c])
	return y


def check(x):
	if len(eq(x)) != 0:
		return True
	else:
		return False


				
def check6(x):
	if check(x) and check(x+1) and check(x+2) and check(x+3) and check(x+4) and check(x+5):
		return True
	else:
		return False



i = 6	

while not(check6(i)):
	i = i + 1

print "Largest number of McNuggets that cannot be bought in exact quantity: %r" % (i-1)

并不是最快的,因为会计算每一个解。

def check(x):
	x = int(x)
	count = 0
	for a in range(0, x / 6 + 1):
		for b in range(0, x / 9 + 1):
			for c in range(0, x / 20 + 1):
				if 6 * a + 9 * b + 20 * c == x:
					count = count + 1
					if count > 0:
						return True			
						break
	if count == 0:
		return False


			
def check6(x):
	if check(x) and check(x+1) and check(x+2) and check(x+3) and check(x+4) and check(x+5):
		return True
	else:
		return False



i = 6	

while not(check6(i)):
	i = i + 1

print "Largest number of McNuggets that cannot be bought in exact quantity: %r" % (i-1)




习题4:

xa + yb + zc = n,package = (x, y ,z),此元组要求从小到大,求出最大没有自然数解的n。

输入不同的x,y,z;包括(6,9,20)。只要把上面的编码稍微改下就好。

def check(n, x, y, z):
	n = int(n)
	count = 0
	for a in range(0, n / x + 1):
		for b in range(0, n / y + 1):
			for c in range(0, n / z + 1):
				if x * a + y * b + z * c == n:
					count = count + 1
					if count > 0:
						return True			
						break
	if count ==0:
		return False


			
def check6(n, x, y, z):
	if check(n, x, y, z) and check((n + 1), x, y, z) and check((n + 2), x, y, z) and check((n + 3), x, y, z) and check((n + 4), x, y, z) and check((n + 5), x, y, z):
		return True
	else:
		return False


print "Please enter three number for x, y, z in acending order."
x = int(input())
y = int(input())
z = int(input())

package = (x, y, z)
package = sorted(package)

i = package[0]
j = package[1]
k = package[2]	
n = 0

while not(check6(n, i, j, k)):
	n = n + 1

print "Given package sizes %r, %r, and %r, the largest number of McNuggets that cannot be bought in exact quantity is: %r" % (i, j, k, (n-1))



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