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題目大意:
在不使用除法、取餘運算子(「/」和「%」)的情況下,給定一非負整數 n (0 ≦ n ≦ 2, 147, 483, 647),判斷 n 是否可否被 3 整除。
本問題有個特別的性質:在二進位表示法之下,判斷一數是否可被 3 (十進位的 3 )整除的方法跟在十進位之下判斷是否可以被 11 整除的方法是一樣的。
也就是將一數的位數交叉相加相減(第一位 - 第二位 + 第三位……即奇位數之和 - 偶位數之和)之後的結果判斷是否可以被 11 整除。而這個位數和又可以套用同樣的方法再遞迴下去,直到可以直接判斷。
而所有 D 進位的數字,判斷是否是 D + 1 的倍數之方法都是一樣的。原因如下:
設一個 D 進位的數字 N = …… A3 A2 A1 A0 ,其中 Ai 代表 N 的其中一個位數且 0 ≦ Ai < D。則 N = …… A3 × D ^ 3 + A2 × D ^ 2 + A1 × D ^ 1 + A0 × D ^ 0
因此,我們可以推得出 N 取 D + 1 的餘數 ≡ …… - A3 + A2 - A1 + A0 (因為 D ≡ -1 (mod D + 1)),也就推出「判斷 N 是否為 D + 1 的倍數」與「判斷其奇位數和 - 偶位數和(或是偶位數和 - 奇位數和)是否為 D + 1 的倍數」是等價的。
因為本題是要判斷是否可以被 3 整除,而我們可以只使用位元運算(左移 << 、右移 >> 運算子)便將一數的二進位表示法找出來。再將奇偶位數分開相加再相減,然後套用相同的策略。直到可以直接判斷是否為 3 的倍數(n = 0 ~ 2 的時候)。
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