有理数四则运算

  1. 题目:
    1. 输入格式:
    2. 输出格式:
    3. 输入样例 1:
    4. 输出样例 1:
    5. 输入样例 2:
    6. 输出样例 2:

诸多细节一不小心就写烂了

题目:

本题要求编写程序,计算 2 个有理数的和、差、积、商。

输入格式:

输入在一行中按照 a1/b1 a2/b2 的格式给出两个分数形式的有理数,其中分子和分母全是整型范围内的整数,负号只可能出现在分子前,分母不为 0。

输出格式:

分别在 4 行中按照 有理数1 运算符 有理数2 = 结果 的格式顺序输出 2 个有理数的和、差、积、商。注意输出的每个有理数必须是该有理数的最简形式 k a/b,其中 k 是整数部分,a/b 是最简分数部分;若为负数,则须加括号;若除法分母为 0,则输出 Inf。题目保证正确的输出中没有超过整型范围的整数。

输入样例 1:

2/3 -4/2

输出样例 1:

2/3 + (-2) = (-1 1/3)
2/3 - (-2) = 2 2/3
2/3 * (-2) = (-1 1/3)
2/3 / (-2) = (-1/3)

输入样例 2:

5/3 0/6

输出样例 2:

1 2/3 + 0 = 1 2/3
1 2/3 - 0 = 1 2/3
1 2/3 * 0 = 0
1 2/3 / 0 = Inf

原先求最小公倍数代码:

while(m != n){	//创立两个变量来求最小公约数 
    if(m > n) m -= n;
    else n -= m;
}

运行超时:

image-20230516170613514

超时的原因可能是一个变量很大,一个变量很小,循环的次数太多了

大佬的代码:

int gcd(int t1, int t2) {
    return t2 == 0 ? t1 : gcd(t2, t1 % t2);
}

辗转相除法递归写法

c++中库函数__gcd()求最小公倍数:要包含头文件#include

不超时答案错误:

image-20230516191023762

柳神分析:

func(m, n)的作用是对m/n的分数进行化简,gcd(t1, t2)的作用是计算t1和t2的最大公约数~在func函数中,先看m和n里面是否有0(即m*n是否等于0),如果分母n=0,输出Inf,如果分子m=0,输出”0″~flag表示m和n是否异号,flag=true表示后面要添加负号”(-“和括号”)”,再将m和n都转为abs(m)和abs(n),即取他们的正数部分方便计算~x = m/n为m和n的可提取的整数部分,先根据flag的结果判断是否要在前面追加”(-“,然后根据x是否等于0判断要不要输出这个整数位,接着根据m%n是否等于0的结果判断后面还有没有小分数,如果m能被n整除,表示没有后面的小分数,那么就根据flag的结果判断要不要加”)”,然后直接return~如果有整数位,且后面有小分数,则要先输出一个空格,接着处理剩下的小分数,先把m分子减去已经提取出的整数部分,然后求m和n的最大公约数t,让m和n都除以t进行化简~最后输出“m/n”,如果flag==true还要在末尾输出”)”

判断m和n是否异号千万不要写成判断m*n是否小于0,因为m*n的结果可能超过了long long int的长度,导致溢出大于0,如果这样写的话会有一个测试点无法通过(语言本身的问题,python不存在的)

正确代码:

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
using namespace std;
long long gcd(long long a, long long b){
    return (b != 0) ? gcd(b,a%b) : a;
}
string func(long long a,long long b){
    if(!a || !b) return b == 0 ? "Inf" : "0"; // 分子分母有一个是0的情况 
    string res = ((a > 0 && b < 0) || (a < 0 && b > 0)) ? "(-" : ""; // 判断正负
    a = abs(a);b = abs(b); 
    long long x = a/b;
    res += (x != 0) ? to_string(x) : ""; //整数部分
    if(a % b == 0){
        if(res[0] == '(') return res+")";
        return res;
    } 
    else if(x != 0) res += " ";
    a = a - b * x;
    long long n = gcd(a,b);
    a /= n;b /= n;
    res += to_string(a) + "/" + to_string(b);
    if(res[0] == '(') return res + ")";
    return res;
}
int main(void){
    long long  f1,f2,m1,m2;
    scanf("%lld/%lld %lld/%lld",&f1,&m1,&f2,&m2);
    string str1 = func(f1,m1),str2 = func(f2,m2);
    cout << str1 << " + " << str2 << " = " << func(f1*m2+f2*m1,m1*m2) << endl;
    cout << str1 << " - " << str2 << " = " << func(f1*m2-f2*m1,m1*m2) << endl;
    cout << str1 << " * " << str2 << " = " << func(f1*f2,m1*m2) << endl;
    cout << str1 << " / " << str2 << " = " << func(f1*m2,f2*m1);
}

其实就是要把所有变量都给成long long类型,题目说好在整型范围内,气死我了😒

然后这题我原本的想法是把四则运算全部合到一起,但是太混乱了。柳神这样把分数表示单独弄成一个函数,把运算全部改成简单数学运算,所有的细节都合成一个函数中,太妙了!!好绝👍


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