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化腐朽为神奇:将数字变为0的奇妙之旅
前端
2023-12-12 20:11:34
各位朋友,让我们踏上一段数字蜕变的奇妙旅程,我们将探索将一个非负整数变为0的奥秘,运用两种看似简单的操作——除2或减1——见证数字的华丽转身。
数字蜕变的起点
我们的起点是一个非负整数,我们称之为num。它的命运掌握在我们手中,我们将采用两种基本操作来引导它的蜕变:
- 如果num是偶数,我们将用除法的力量将它一分为二,用符号"num /= 2"来表示。
- 如果num是奇数,我们将用减法的力量去除它的一个单位,用符号"num -= 1"来表示。
一步一步,走向归零
我们继续重复这些操作,直到num变为0。在这个过程中,我们将记录下每一步的步骤,并从中寻找最优的策略。
示例1:从5到0的蜕变
让我们以num = 5为例,一步一步见证它的蜕变:
- 奇数:num -= 1,得到num = 4
- 偶数:num /= 2,得到num = 2
- 偶数:num /= 2,得到num = 1
- 奇数:num -= 1,得到num = 0
示例2:从1342到0的蜕变
数字越大,蜕变的过程就越复杂。让我们看看num = 1342是如何变为0的:
- 奇数:num -= 1,得到num = 1341
- 奇数:num -= 1,得到num = 1340
- 偶数:num /= 2,得到num = 670
- 偶数:num /= 2,得到num = 335
- 奇数:num -= 1,得到num = 334
- 偶数:num /= 2,得到num = 167
- 奇数:num -= 1,得到num = 166
- 偶数:num /= 2,得到num = 83
- 奇数:num -= 1,得到num = 82
- 偶数:num /= 2,得到num = 41
- 奇数:num -= 1,得到num = 40
- 偶数:num /= 2,得到num = 20
- 偶数:num /= 2,得到num = 10
- 偶数:num /= 2,得到num = 5
- 奇数:num -= 1,得到num = 4
- 偶数:num /= 2,得到num = 2
- 偶数:num /= 2,得到num = 1
- 奇数:num -= 1,得到num = 0
揭秘最优策略
通过仔细观察示例,我们可以发现一个有趣的规律:对于任何非负整数num,使其变为0的最优策略是:
- 对于偶数,优先除2。
- 对于奇数,在num大于3的情况下,优先减1。
代码实现
以下是一个实现这一策略的简单Python代码:
def num_to_zero(num):
steps = 0
while num > 0:
if num % 2 == 0:
num //= 2
else:
if num > 3:
num -= 1
else:
num = num // 2
steps += 1
return steps
结语
通过探索将数字变为0的奇妙操作,我们不仅解锁了一道数学谜题,还领悟了在解决问题时,优化策略的重要性。虽然这一过程看似简单,但它包含了数学和算法的精妙之处,时刻提醒着我们在看似平凡的事物中也能发现不平凡的智慧。