從零開始學Java【基本輸入輸出、排序(sort)、高精度大數運算(BigInteger)】

今天上了第一次Java課，又得從零開始重新學一門新語言了。就像當年學C語言一樣，慢慢做題，熟悉語法。

在oj上做題，可以立即看到正確或者錯誤的反饋，比較有動力。做了四道題，順便懷念一下C++。（不過ACM還是要用C++）

hdu 1000 A + B Problem

初學一門語言，第一個要寫的程序，除了 Hello World，就是 A + B Problem。

import java.util.Scanner;//輸入必須要引用util包中的Scanner類

public class Main {

	public static void main(String [] args) {
	Scanner cin=new Scanner(System.in);//定義輸入的名字，我比較懷念 C++ 的輸入，所以定義成 cin
	while(cin.hasNext()) {
	//用 hasNext() 表示是否遇到了輸入結束標誌，括號內什麼都不加就是輸入到文件末尾才停止
	//比如while(!cin.hasNext("-1"))就是遇到輸入字符串爲"-1"時停止輸入
		int a=cin.nextInt();
		int b=cin.nextInt();
		System.out.println(a+b);	
	}
	}
}

洛谷 P1177 【模板】快速排序

Java的Arrays類中有sort，可以直接排序，內部原理是根據數據元素整體分佈確定排序方法，時間複雜度應該是穩定的O(n*logn)。

import java.util.Scanner;
import java.util.Arrays;//數組中進行排序需要Arrays類

public class Main {

	public static void main(String [] args) {
	Scanner cin=new Scanner(System.in);
	int n=cin.nextInt();
	int a[]=new int[n];
	//這裏用定義數組的大小爲n，是因爲有多大開多大，如果大小超過n，則後面未賦值的元素默認爲0，
	//則0成爲了最小的元素，原數組中不存在的0排在前面，顯然是錯誤輸出
	for(int i=0;i<n;i++)
		a[i]=cin.nextInt();
	Arrays.sort(a);
	for(int i=0;i<n;i++)
		System.out.print(a[i]+" ");
	}
}          

hdu 1002 A + B Problem II

高精度運算，比如大數加法，用Java很方便，有現成的數據類型可以直接用（這讓C++情何以堪！）。
理論上Java中的BigInteger類可以支持無限長的大數運算(只要內存夠)，BigInteger支持加減乘除運算。

import java.util.Scanner;
import java.math.BigInteger;//用大數類型必須引入math包中的BigInteger類

public class Main {
	public static void main(String [] args) {
		Scanner cin=new Scanner(System.in);
		int T=cin.nextInt();
		for(int cas=1;cas<=T;cas++){
			BigInteger a=cin.nextBigInteger();
			BigInteger b=cin.nextBigInteger();
			System.out.printf("Case %d:%n",cas);//這裏寫成%s格式也行
			//注意換行的格式不要寫成\n，否則會PE(估計是杭電的編譯器太老了不支持)
            System.out.printf("%d + %d = %d%n",a,b,a.add(b));//這裏我試了一下，%d格式 或 %s格式 都行
			if(cas<T)System.out.println();//換行
		}	
	}
}

湖南大學第十四屆ACM程序設計新生杯（重現賽）G題 a+b+c+d=?

Java做法：

BigInteger初始化爲0可以寫 BigInteger ans=BigInteger.ZERO; 或者 BigInteger ans=new BigInteger("0");

import java.util.Scanner;
import java.math.BigInteger;
 
public class Main {
    public static void main(String [] args) {
        Scanner cin=new Scanner(System.in);
        int T=cin.nextInt();
        while(T--!=0) {//注意T組輸入這裏和C++不一樣，要寫!=0，否則會報錯
            //BigInteger ans=new BigInteger("0");
            BigInteger ans=BigInteger.ZERO;//初始化ans爲0，即BigInteger ans=new BigInteger("0");
            for(int i=0;i<4;i++) {
                BigInteger x=cin.nextBigInteger();
                ans=ans.add(x);
            }
        System.out.println(ans);
        }  
    }
}

C++做法：

當然，這題用C++也是能做的，而且不寫高精度也能做。
這題出題人應該是特意卡了long long和unsigned long long的範圍。
a+b+c+d，四個數相加，答案最大是4*2⁶¹=2⁶³，最小是-2⁶³，而且我們必須要知道：

long long範圍[-2⁶³，2⁶³-1]
unsigned long long範圍[0,2⁶⁴-1]

所以我們只需要特判四個數都爲2⁶¹的情況，答案是2⁶³，這個時候long long會溢出，直接用unsigned long long格式輸出2⁶³即可。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
ll T,a[5];
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin>>T;
    while(T--)
    {
        ll ans=0;
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            cin>>a[i];
            ans+=a[i];
        }
        if(a[1]>=0&&a[2]>=0&&a[3]>=0&&a[4]>=0&&ans<0)printf("%llu\n",1ull<<63);//ans溢出爲負數
        else printf("%lld\n",ans);
    }
    return 0;
}