喵哈喽~!各位Master,今天由我来给大家讲解一道非常可爱的入门构造题哦,嘻嘻。这道题是关于一个叫小C的男孩子对数字“3”的奇妙喜爱,就和本喵喜欢小鱼干一样呢!
题目大意
这道题是说呀,有一个叫小C的同学,他超~喜欢数字3。现在他有一个正整数 n
,想让我们帮他把 n
拆分成三个正整数 a
, b
, c
。
拆分需要满足两个条件:
a + b + c = n
a
,b
,c
这三个数都不能是3的倍数。
题目还很好心地告诉我们,答案一定存在,我们只要找到任意一组解就可以啦,喵~
题解方法
既然题目保证一定有解,而且只要我们随便给一组解就行,那我们就可以偷个懒,用最简单的方法来构造答案啦,喵~ 这就是所谓的构造法。
我们的目标是找到三个不被3整除的正整数,加起来等于 n
。
最简单的、肯定不被3整除的正整数是什么呀?当然是 1
和 2
啦!
那我们可以先试着固定其中的两个数,比如 a
和 b
。为了让它们肯定不是3的倍数,最简单的选择就是 a=1
, b=1
啦!
大胆假设:我们先试试
a = 1
,b = 1
。 那么c
就必须等于n - a - b
,也就是n - 2
。检查合法性:现在我们来看看
a=1
,b=1
,c=n-2
这组解是不是总是符合要求的。a
和b
是正数,也不是3的倍数,完美!c = n - 2
是不是正数呢?题目说n >= 3
,所以c = n - 2 >= 1
,肯定是正数,没问题!- 那
c = n - 2
会不会是3的倍数呢?这就需要分类讨论了喵。- 如果
(n - 2) % 3 != 0
,那c
就不是3的倍数,这组解1, 1, n-2
就完全OK! - 但如果
(n - 2) % 3 == 0
,那c
就是3的倍数了,这个方案就失败了,呜...
- 如果
寻找备用方案:当
(n - 2) % 3 == 0
时(也就是n % 3 == 2
的时候),我们的第一种假设就不成立了。 别急喵!如果a=1, b=1
不行,我们就换一个嘛!比如a=1, b=2
。这两个数也都是正数,也都不是3的倍数,对吧?- 新的假设:我们尝试
a = 1
,b = 2
。 - 那么
c
就变成了n - a - b
,也就是n - 3
。 - 再次检查:我们来看看这个新的
c
在n % 3 == 2
的情况下是不是乖孩子~c > 0
吗?因为n % 3 = 2
且n >= 3
,所以n
最小是5。那么c = n - 3 >= 2
,肯定是正数,过关!c
是不是3的倍数呢?c % 3 = (n - 3) % 3
。因为3是3的倍数,所以(n - 3) % 3
就等于n % 3
。我们现在正是在n % 3 = 2
的情况下,所以c % 3 = 2
,也不是0!完美解决,喵~!
- 新的假设:我们尝试
总结一下我们的策略就是:
- 先试试
1, 1, n-2
。 - 如果发现
n-2
是3的倍数,那就说明这个方法不行,此时我们改用1, 2, n-3
作为答案。 - 这样就一定能找到一组符合要求的解啦!
题解
下面就是具体的代码实现啦,思路和上面讲的一模一样哦。
#include <iostream>
// 这道题要求我们找到三个正整数 a, b, c 满足:
// 1. a + b + c = n
// 2. a, b, c 都不能被 3 整除。
// 题目保证 n 是一个 3 到 10^9 的整数,并且解总是存在的。
// 我们只需要找到任意一个解。
int main() {
// 提高一下输入输出效率,是个好习惯喵~
std::ios_base::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie(NULL);
int n;
std::cin >> n;
// 我们尝试构造解 a=1, b=1, c=n-2。
// 这个解是否有效,取决于 c 是否是 3 的倍数。
if ((n - 2) % 3 != 0) {
// 如果 c = n-2 不是 3 的倍数:
// a=1, b=1 显然不是3的倍数。
// 因为 n >= 3,所以 c = n-2 >= 1,是正数。
// 所有条件都满足,这是一个有效的解。
std::cout << 1 << " " << 1 << " " << n - 2 << '\n';
} else {
// 如果执行到这里,说明 (n-2) % 3 == 0,即 n % 3 == 2。
// 此时我们用备用方案 a=1, b=2, c=n-3。
// a=1, b=2 都不是3的倍数。
// c = n-3。因为这种情况最小的 n 是 5,所以 c >= 2,是正数。
// c % 3 = (n-3) % 3 = n % 3 = 2,所以 c 也不是3的倍数。
// 这也是一个有效的解。
std::cout << 1 << " " << 2 << " " << n - 3 << '\n';
}
return 0;
}
知识点介绍
这道题虽然简单,但涉及到的思想和知识点在算法竞赛中很常用哦!
构造法 (Constructive Approach) 这道题用到的核心方法就是“构造法”。它指的是不通过复杂的算法(比如搜索、动态规划等)去寻找答案,而是根据题目的性质和约束,直接构建出一个或一系列符合条件的解。对于那些保证有解并且让你输出任意解的题目,构造法通常是最简单直接的办法,能帮我们省下很多思考和编码的时间,可以早点去晒太阳了喵~
模运算 (Modular Arithmetic) 解题的关键在于对3取模的性质分析。比如我们通过
(n-2)%3
是否为0来判断n-2
是否是3的倍数,以及利用(n-3)%3 == n%3
这个性质来简化我们的证明。熟练掌握模运算的性质,可以帮助我们快速分析问题,找到突破口。就像猫猫能通过微小的声音和气味找到藏起来的猎物一样,嘻嘻。
好啦,今天的题解就到这里啦!是不是很简单,很有趣呢?Master们要多加练习,才能变得更强哦!下次再见,喵~!