C++ 中的米迪定理


給定整數 a_num 儲存分子,p_den 儲存分母(應為質數)。任務是檢查在用 p_den 除 a_num 後對 a_num 執行的操作是否證明了米迪定理。

證明米迪定理的步驟:

  • 輸入分子 a_num 和分母 p_den,分母應始終為質數。

  • 將數字相除。檢查重複的十進位制值。

  • 儲存小數位,直到它們不再重複。

  • 檢查數字是否為偶數,如果是,則將其分成兩半。

  • 將兩個數字相加。如果輸出是 9 的字串,則證明了米迪定理。

讓我們看看各種輸入輸出場景:

輸入 - int a_num = 1 和 int p_den = 19

輸出 - 重複的小數是:052631578947368421 已證明米迪定理

解釋 - 按照上述步驟檢查米迪定理,即:

  • 1 / 19 = 052631578947368421

  • 重複的小數位是:052631578947368421。

  • 將數字分成兩半,即 052631578 和 947368421。

  • 將兩半相加,即 052631578 + 947368421 = 999,999,999。

  • 我們可以看到,999,999,999 是 9 的字串,這證明了米迪定理。

輸入 - int a_num = 49, int p_den = 7

輸出 - 沒有重複的小數

解釋 - 正如我們所看到的,49/7 沒有生成十進位制值,因為 49 可被 7 整除。因此,輸出為“沒有重複的小數”。

下面程式中使用的方案如下:

  • 輸入整數 a_num 和 p_den。

  • 呼叫函式 Midys_theorem(a_num, p_den) 來證明米迪定理。

  • 在函式 check_Midys() 內:

    • 建立變數 int first = 0 和 int last = 0

    • 如果函式 check(val) 返回 FALSE,則列印“米迪定理不適用”。

    • 否則,如果 len % 2 = 0,則從 i = 0 開始迴圈,直到 i 小於 len/2,並將 first 設定為 first * 10 + (str[i] - '0'),last 設定為 last * 10 + (str[len / 2 + i] - '0'),並列印“已證明米迪定理”。

  • 否則,列印“米迪定理不適用”。

  • 在函式 Midys_theorem(int a_num, int p_den) 內:

    • 建立一個 map 型別變數來對映整數型別值,例如 map_val,並清空 map。

    • 設定餘數為 a_num % p_den。

    • 當餘數不等於 0 且 map_val.find(reminder) 等於 map_val.end() 時,設定 map_val[reminder] 為 result.length(),reminder 為 reminder * 10,temp 為 reminder / p_den,result 為 result + to_string(temp),reminder 為 reminder % p_den。

    • 檢查如果餘數 = 0,則返回 -1;否則,設定 count 為 result.substr(map_val[reminder])。

    • 返回 count。

  • 在函式 bool check(int val) 內:

    • 從 i = 2 開始迴圈,直到 i 小於 val/2。檢查如果 val % i = 0,則返回 FALSE;否則返回 TRUE。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
bool check(int val){
   for(int i = 2; i <= val / 2; i++){
      if(val % i == 0){
         return false;
      }
   }
   return true;
}
void check_Midys(string str, int val){
   int len = str.length();
   int first = 0;
   int last = 0;

   if(!check(val)){
      cout<<"\nNot applicable for Midy's theorem";
   }
   else if(len % 2 == 0){
      for(int i = 0; i < len / 2; i++){
         first = first * 10 + (str[i] - '0');
         last = last * 10 + (str[len / 2 + i] - '0');
      }
      cout<<"\nProved Midy's theorem";
   }
   else{
      cout<<"\nNot applicable for Midy's theorem";
   }
}
string Midys_theorem(int a_num, int p_den){
   string result;
   map<int, int> map_val;
   map_val.clear();

   int reminder = a_num % p_den;

   while((reminder != 0) && (map_val.find(reminder) == map_val.end())){
      map_val[reminder] = result.length();
      reminder = reminder * 10;
      int temp = reminder / p_den;
      result += to_string(temp);
      reminder = reminder % p_den;
   }
   if(reminder == 0){
      return "-1";
   }
   else{
      string count = result.substr(map_val[reminder]);
      return count;
   }
}
int main(){
   int a_num = 1;
   int p_den = 19;
   string result = Midys_theorem(a_num, p_den);
   if(result == "-1"){
      cout<<"No Repeating Decimal";
   }
   else{
      cout<<"Repeating decimals are: "<<result;
      check_Midys(result, p_den);
   }
   return 0;
}

輸出

如果我們執行上面的程式碼,它將生成以下輸出

Repeating decimals are: 052631578947368421
Proved Midy's theorem

更新於:2021年10月22日

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