1019. 数字黑洞 (20)

给定任一个各位数字不完全相同的4位正整数，如果我们先把4个数字按非递增排序，再按非递减排序，然后用第1个数字减第2个数字，将得到一个新的数字。一直重复这样做，我们很快会停在有“数字黑洞”之称的6174，这个神奇的数字也叫Kaprekar常数。

例如，我们从6767开始，将得到

7766 - 6677 = 1089
9810 - 0189 = 9621
9621 - 1269 = 8352
8532 - 2358 = 6174
7641 - 1467 = 6174
... ...

现给定任意4位正整数，请编写程序演示到达黑洞的过程。

输入格式：

输入给出一个(0, 10000)区间内的正整数N。

输出格式：

如果N的4位数字全相等，则在一行内输出“N - N = 0000”；否则将计算的每一步在一行内输出，直到6174作为差出现，输出格式见样例。注意每个数字按4位数格式输出。

输入样例1：
6767
输出样例1：
7766 - 6677 = 1089
9810 - 0189 = 9621
9621 - 1269 = 8352
8532 - 2358 = 6174
输入样例2：
2222
输出样例2：

2222 - 2222 = 0000

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

void vector2int(vector<int>& v, int& sum) {
    sum = 0;
    for(int i=0; i<v.size(); i++) {
        sum = v[i] + sum * 10;
    }
}

void int2vector(vector<int>& v, int& n) {
    v.clear();
    int sum  =n;
    while(sum) {
        v.push_back(sum % 10);
        sum /= 10;
    }
    v.resize(4, 0);  //若不满4位，则补0;
    reverse(v.begin(), v.end());
}

bool is_same_vector(vector<int> &v) {
    for(int i=1; i< v.size(); i++) {
        if(v[i-1] != v[i]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int main() {
    int n;
    while(cin>>n) {
        do{
            vector<int> rv;
            int2vector(rv, n);
            if(is_same_vector(rv)) {
                printf("%04d - %04d = 0000", n, n);
                break;
            }
            sort(rv.begin(), rv.end());
            int ri;
            vector2int(rv, ri);

            vector<int>& lv = rv;
            reverse(lv.begin(), lv.end());
            int li;
            vector2int(lv, li);
            n = li - ri;

            printf("%04d - %04d = %04d\n", li, ri, n);
        } while(n != 6174);
    }
    return 0;
}