题目:2. 有下图的题解,请用 C/C++ 代码来列出满足下图 0-100 内的所有答案。
分析:用a1--a9表示九个数,其中a3=9,根据图中的信息,可以列出如下六个方程,
a1+a2-9=4 (1)
a4-a5*a6=4 (2)
a7+a8-a9=4 (3)
a1+a4/a7=4 (4)
a2-a5*a8=4 (5)
9-a6-a9=4 (6)
6个方程8个未知数,自然解不出来的,所以如果在确定2个,则另外6个就可以算出来了,那么确定那两个呢?分析上面六个式子,由方程(4)则a1<=4范围一下缩小了很多
另外由(6)a6+a9=5,则a6<=5,a9<=5;那么a6是否是另一个要确定的数呢?假设是,我们继续往下算,这样0=<a1<=4,0=<a6<=5,a2、a9很容易的由a1、a6表示,但是求其他数
的时候,我发现有a4/a7,a5*a8两项,则其结果必然是两次方程,求解比较麻烦,所以a6不能是另一个要确定的数了。二次项产生的根源是a4/a7,a5*a8所以,所以避免求解二次方程
要确定a4、a5、a7、a8中的一个又(3)式a7+a8=4+a9<=9,则a7<=9,a8<=9;
所以取固定a1,a7;则分别求得各项如下:
a2=13-a1;
a4=(4-a1)*a7;
a8=(a2-4)*(9-a7)/(a2+a4-8);
a6=9-a7-a8;
a9=5-a6;
a5=(a2-4)/a8;
若求得的某一个值不在0-100的范围内,则此时的a1,a7不满足要求,这样只需两层循环即可;
两一个重要的问题是题中未说明a1-a9是整数,所以题目应该是有无数个解得;
设a1,a7未整数,则可以算得共有27组解,其中一组全部是整数。代码如下
#include<iostream> #include<iomanip> using namespace std; #define IIO std::left<<setw(10) #define II std::left<<setw(5) float a1, a2, a3=9; float a4, a5, a6; float a7, a8, a9; void f() { int n = 0; for (int i = 0; i <= 4; i++){ for (int j = 0; j <= 9; j++){ a1 = (float)i/1.0; a7 = (float)j/1.0; a2 = 13 - a1; a4 = (4 - a1)*a7; a8 = (a2-4)*(9-a7) / (a2+a4-8); if (a8>100 || a8 < 0) continue; a6 = 9 - a7 - a8; if (a6>100 || a6 < 0) continue; a9 = 5 - a6; if (a9>100 || a9 < 0) continue; a5 = (a2 - 4) / a8; if (a5>100 || a5 < 0) continue; cout << II << a1 << IIO << a2 << IIO << a3 << " "<< a1 + a2 - a3 <<endl; cout << II << a4 << IIO << a5 << IIO << a6 << " "<< a4 - a5 * a6 <<endl; cout << II << a7 << IIO << a8 << IIO << a9 << " "<< a7 + a8 - a9 <<endl; cout << II << a1 + a4 / a7 << IIO << a2 - a5*a8 << IIO << a3 - a6 - a9 << endl;//验证 cout << endl; n++; } } cout << n << endl; } int main() { f(); return 0; }运行结果如下:27组
全部为整数结果为:
2 11 9
4 1 0
2 7 5
最多一位小数,5组;
继续下去,若a1,a7为最多一位小数点,运行得结果2283组
若a1,a7为最多二位小数点,运行得结果224459组
若a1,a7为最多三位小数点,运行得结果22410696组
若a1,a7为最多四位小数点,运行得结果2240732806组
。。。。。。
总结一下:若全部是整数则只有一组解
2 11 9
4 1 0
2 7 5
否则有无数组解;