十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数

  • 1、题目描述
  • 2、解题思路
  • 3、代码实现


1、题目描述

  已知 S 是一个小于 11 的循环小数,请计算与 S 相等的最简真分数是多少。

  例如 0.3333⋯0.3333⋯ 等于 1331 ,0.1666⋯0.1666⋯ 等于 1661 。

输入描述

  输入第一行包含两个整数 pq,表示 S 的循环节是小数点后第 p 位到第 q位。

  第二行包含一个 q 位数,代表 S 的小数部分前 q 位。

  其中,1≤pq≤10。

输出描述

  输出两个整数,用一个空格分隔,分别表示答案的分子和分母。

输入输出样例

示例 1

输入

1 6
142857

输出

1 7

运行限制

  • 最大运行时间:1s
  • 最大运行内存: 128M

2、解题思路

   这里参考了别的文章说有个定理:纯循环小数转化位分数,就等于循环体部分除以与循环体位数相同的9,例如十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_数论

  先解释下输入样例,

1 6
142857

十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_数论_02

  无限循环小数分为纯循环小数,即0.142857142857…,以及混合循环小数:0.114285742857…等。

  我们通过计算与化简说明怎样得到这个结果

针对纯循环小数:

  0.142857142857…,循环体为142857,该循环体有6位,有
十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_算法_03

  此时p=1,q=6,循环体位142857

十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_蓝桥杯_04化简得到十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_蓝桥杯_05

针对混合循环小数:
十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_算法_06

   此时,p=3,q=7

  其实纯循环小数和混合循环小数最后的推导结果是可以合并的,这里为了区分就不合并了,看起来思路还清晰一点。

3、代码实现

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        int p = scan.nextInt();
        int q = scan.nextInt();
        long decimal = scan.nextLong();

        if(p==1){   //纯循环小数
            //分子
            long x=decimal;
            //分母
            long y=(long)Math.pow(10,q)-1;
//            System.out.println("x="+x);
//            System.out.println("y="+y);
            System.out.println(x/gcd(x,y)+" "+y/gcd(x,y));
        }else{  //混合循环小数
            //取出decimal的前(p-1)位
            String s = String.valueOf(decimal);
            String sub = s.substring(0, p-1);
            long tmp = Long.parseLong(sub);
            //分子
            long x=decimal-tmp;
            //分母
            long y=(long)Math.pow(10,q)-(long)Math.pow(10,p-1);
//            System.out.println("x="+x);
//            System.out.println("y="+y);
            System.out.println(x/gcd(x,y)+" "+y/gcd(x,y));
        }


        scan.close();
    }
    public static long gcd(long a,long b){
        if(b==0){
            return a;
        }
        long max=Math.max(a,b);
        long min=Math.min(a,b);
        return gcd(min,max%min);
    }
}

十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_数据结构_07,结果为十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_蓝桥杯_05

十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_蓝桥杯_09

十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_数据结构_10,结果为十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_java_11

十一届蓝桥杯研究生组国赛-循环小数(数论)_数据结构_12

本文参考了如下大佬的解题思路:

  • 蓝桥杯2020年第十一届国赛真题-循环小数
  • 第十一届蓝桥杯(决赛)之循环小数