喵~ 主人好呀!今天我们来分析一道超级可爱的题目:一只小蚱蜢在数轴上跳来跳去,我们要帮它规划路线,是不是很有趣呢?嘻嘻,就让本猫娘来带你轻松解决它吧!
A. Grasshopper on a Line (小蚱蜢跳跳乐)
题目大意
有一只小蚱蜢,它一开始在数轴上的原点 0
。它想要跳到目标点 x
去。
小蚱蜢每次跳跃有一些小小的规则:
- 它可以向左或者向右跳。
- 跳跃的距离必须是一个整数。
- 最重要的一点:跳跃的距离不能是整数
k
的倍数。
我们的任务是,找出让小蚱蜢从 0
跳到 x
所需的最少的跳跃次数,并且给出一种具体的跳跃方案。如果有很多种方案,随便给出一种就可以啦,喵~
题解方法
这道题其实非常简单,只需要稍微动动小脑筋,进行一下分类讨论就好啦,就像猫咪思考是先伸左爪还是右爪一样!(ฅ'ω'ฅ)
我们可以把问题分成两种情况来考虑:
情况一:目标点 x
本身就不是 k
的倍数
如果 x
除以 k
的余数不为 0(也就是 x % k != 0
),那事情就变得超级简单了!
小蚱蜢可以直接从 0
一步跳到 x
。这一跳的距离就是 x
,而 x
又不是 k
的倍数,完全符合规则!一步到达目的地,这肯定是不能再少的最少步数了。所以,答案就是跳 1
次,跳的距离是 x
。
情况二:目标点 x
是 k
的倍数
如果 x
正好是 k
的倍数(也就是 x % k == 0
),那小蚱蜢就不能一步跳 x
这么远了,因为这违反了“跳跃距离不能是 k
的倍数”的规则。
既然一步不行,那最少也得两步了,对吧?我们来试试看能不能用两步搞定。
我们需要找到两个数 a
和 b
,让它们满足:
a + b = x
a
不是k
的倍数b
不是k
的倍数
怎么找这样的一对 a
和 b
最方便呢?嘿嘿,我们可以直接构造一个解出来!最简单的构造方法就是把 x
拆成 1
和 x - 1
。
我们来检查一下这个方案可不可行:
- 对于
1
:题目中给定了k >= 2
,所以1
肯定不是k
的倍数。耶! - 对于
x - 1
:我们已经知道x
是k
的倍数,那么x
可以写成x = m * k
(其中m
是某个整数)。那么x - 1
就是m * k - 1
。这个数除以k
的话,会得到m
余-1
(或者说余k-1
),总之肯定不是整数倍!所以x - 1
也绝对不是k
的倍数。耶!
看吧,1
和 x - 1
都满足条件!所以,当 x
是 k
的倍数时,我们总能让小蚱蜢先跳 x - 1
,再跳 1
,用两步完美到达终点 x
。因为一步是不可能的,所以两步就是最少的步数啦!
题解
下面就是这份思路的C++代码实现啦,是不是超级清晰明了呢,喵~
#include <iostream>
// 处理单个测试用例的函数
void solve() {
int x, k;
std::cin >> x >> k;
// 情况一:x 不是 k 的倍数
// 我们可以一步从 0 跳到 x,这是最少的步数
if (x % k != 0) {
std::cout << 1 << "\n"; // 只需要 1 步
std::cout << x << "\n"; // 跳的距离是 x
}
// 情况二:x 是 k 的倍数
// 我们不能一步跳到 x,所以至少需要两步
// 我们可以把它拆成两步:1 和 x - 1
// 因为 k >= 2,所以 1 肯定不是 k 的倍数
// 因为 x 是 k 的倍数,所以 x-1 肯定不是 k 的倍数
// 这个两步方案总是可行的,并且是步数最少的
else {
std::cout << 2 << "\n"; // 需要 2 步
std::cout << x - 1 << " " << 1 << "\n"; // 分别跳 x-1 和 1
}
}
int main() {
// 加上这两行可以让输入输出快一点,是竞赛中的好习惯哦~
std::ios_base::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie(nullptr);
int t; // 测试用例的数量
std::cin >> t;
while (t--) {
solve();
}
return 0;
}
知识点介绍
这道题虽然简单,但也包含了一些非常基础和重要的编程思想哦!
模运算 (Modulo Operation)
%
这个符号就是取模运算符。a % k
的结果是a
除以k
的余数。- 它是判断一个数是否为另一个数倍数的关键工具。如果
a % k == 0
,就说明a
是k
的倍数。这是本题解法的核心,喵!
分类讨论 (Case Analysis)
- 根据
x % k
的结果是否为0
,我们将问题拆分成了两种更简单、更容易处理的情况。 - 这种思想在解决各种问题时都非常有用,它可以帮助我们理清思路,避免遗漏各种可能性。
- 根据
构造法 (Constructive Approach)
- 在处理
x
是k
的倍数时,我们没有去“搜索”一个可行的解,而是直接“构造”了一个解,也就是{x-1, 1}
。 - 当题目要求你输出 "any valid solution"(任意一个可行解)时,构造法通常是最直接、最简单的策略。与其大海捞针,不如自己动手创造一个嘛!
- 在处理
好啦,这次的解题报告就到这里结束啦!希望主人能够喜欢。下次再遇到有趣的题目,再来找我玩吧,喵呜~ ( ´ ▽ ` )ノ