C++ / ACM 自学笔记 · v5.0

P1036 选数

原题入口

对应章节:五、数据结构与算法 → (二) 枚举与模拟;五、数据结构与算法 → (五) 基础数论;五、数据结构与算法 → (十二) 搜索:递归、回溯、DFS、BFS 与记忆化。

(一) 任务与输出目标

从 n 个数中选择 k 个位置,统计其和为质数的方案。

(二) 建模与推导

递归参数 start 表示下一个可选位置,chosen 表示已经选了几个,sum 表示当前和。选择位置 i 后,下层从 i+1 开始,因此同一组位置只按递增顺序出现一次,避免不同选择顺序造成重复。选满 k 个时检查和是否为质数。某层剩下的位置不够补满时,就结束该分支。

(三) 手算与过程

1,2,3 选两个:位置组合只有 (1,2)、(1,3)、(2,3),和为 3、4、5,质数方案共 2。

按具体数据展开的处理与返回过程

(四) 带注释实现

完整源文件

#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
#define endl '\n'
using namespace std;

int n, k;
int answer = 0;
vector<int> a;

bool prime(int x) {
    if (x < 2)
        return false;
    for (int d = 2; 1LL * d * d <= x; ++d)
        if (x % d == 0)
            return false;
    return true;
}

void dfs(int start, int chosen, int sum) {
    if (chosen == k) {
        if (prime(sum))
            ++answer;
        return;
    }
    for (int i = start; i <= n - (k - chosen); ++i)
        dfs(i + 1, chosen + 1, sum + a[i]); // 下次只选更靠后的位置。
}

void solve() {
    cin >> n >> k;
    a.resize(n);
    for (int& x : a)
        cin >> x;
    dfs(0, 0, 0);
    cout << answer << '\n';
}

signed main() {
    ios::sync_with_stdio(false); // 关闭同步,使用 cin 与 cout 完成输入输出。
    cin.tie(0), cout.tie(0);

    int T = 1; // 本题读入一组数据。
    // cin >> T; // 题目给出测试组数时开启,并在 solve 中处理一组。
    while (T--)
        solve();
}

(五) 复杂度

枚举 \(\binom nk\) 个组合,最大和 S,试除时间上界 \(O(\binom nk\sqrt S)\),存储与递归占 \(O(n)\)。

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