2020年蓝桥杯省赛题目——既约分数

2020年蓝桥杯省赛题目——既约分数题目 如果一个分数的分子和分母的最大公约数是 1 这个分数称为既约分数 例如 4 3 8 1 1 7 都是既约分数 请问 分子和分母都是 1 到 2020 之间的整数 有多少个既约分数 包括 1 和 2020 小玥提示 答案是

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题目:如果一个分数的分子和分母的最大公约数是 1,这个分数称为既约分数。

例如4/3​,8/1​,1/7​, 都是既约分数。

请问(分子和分母都是 1 到 2020 之间的整数)有多少个既约分数?(包括 1和2020)

小玥提示:答案是:

目录

一、基本思路

二、解题方法

三、实现代码

1、辗转相除法

2、结构语句展开暴力解题


 

一、基本思路

        分子和分母的最大公约数是1,那么构成的分数就是既约分数,这是定义。

        我们可以尝试列出一些:比如在(1-3)区间,既约分数有:

        1/1, 1/2 ,1/3 ,2/1, 2/3 ,3/1, 3/2 一共有7个。

        根据上面的例子,你能看出什么规律了吗?

        我看出的特点:若分子或者分母只要满足有一个或一个以上是1,那么就是既约分数,同时,分子和分母是互质的(互质,即要求判断两者最大公约数是否为1)。

误区注意:

1、不要把既约分数定义为:分子和分母都是质数的分数。比如15/17也是既约分数,但是15不是质数。

 2、比如2/2,3/3,4/4......等等这类的分数不满足条件的,注意区分。


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二、解题方法

重点:如何判断分子和分母是否互质?

方法:

1. 求差判断法
        先求出它们的差,再判断差与较小的数是否互质。如果互质,则分子和分母一定是互质的。
2. 求商判断法
        用大数除以小数,如果除得的余数与其中较小的数互质,则分子和分母是互质的。

3、欧几里得算法——辗转相除法!
       欧几里得算法又称辗转相除法,是指用于计算两个非负整数a,b的最大公约数。应用领域有数学和计算机两个方面。计算公式gcd(a,b) = gcd(b,a mod b)。
        (该解释来源于百度,点击蓝字即可跳转)

分析:可以看出上面三种方法,前两种我们很容易理解,像极了我们中学时代解数学题时的思维,但是在我们用代码实现时,这两种方法的代码都比较难写,但不是不可行。

        在蓝桥杯比赛中,对我们写的算法是有运行时间和空间大小等等限制的,第三种辗转相除法最好不过了,当然也还有其他更好的方法,总之,没有最优的,只要更优的!!!


三、实现代码

1、辗转相除法

public class count { public static int gcd(int a, int b) //求最大公约数 { if (b == 0) return a; return gcd(b, a % b); } public static void main(String[] args) { int count = 0; for(int i = 1; i <= 5; i++) { for(int j = 1; j <= 5; j++) { if(gcd(i, j) == 1) //最大公约数为1才满足条件 { count++; } } } System.out.println("1-2020之间的既约分数有"+count+"个"); } } 

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运行结果:

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2、结构语句展开暴力解题

这个方法,我本来也没有想要去写的,应一位粉丝提问者的要求,小玥写了!

讯享网public class count1 { public static void main(String[] args) { int i,j; //两个游标 int a,b; //构造分数a/b、b/a int count=0; //计数 for(i=1;i<=2020;i++) { for(j=1;j<=2020;j++) { a=i; b=j; if(a!=1 && b!=1) { if(a==b) //遇到2/2,3/3...该类分数,直接跳过 continue; else{ int m=a%b; //相除法,判断a、b是否互质 while(m!=0) { a=b; b=m; m=a%b; } if(b==1) //当m==0和b==1(a、b的最大公约数为1)时,满足条件 { count++; } } } else{ //当a==1或者b==1,以及a=b=1时,是既约分数 count++; } } } System.out.println("1-2020之间的既约分数有"+count+"个"); } } 

 

运行结果:

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等风来,不如追风去!!!有任何问题,评论区,小玥期待你的威风走来!

 

 

 

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