2017第八届蓝桥杯决赛题目解析(3):希尔伯特曲线

问题描述:

希尔伯特曲线是以下一系列分形曲线 $H_{n}$ 的极限。我们可以把 $H_n$ 看作一条覆盖$2^n × 2^n $方格矩阵的曲线,曲线上一共有 $2^n \cdot 2^n$个顶点(包括左下角起点和右下角终点),恰好覆盖每个方格一次。

$H_n(n > 1)$可以通过如下方法构造:

  1. 将 $H_n-1$顺时针旋转90度放在左下角
  2. 将 $H_n-1$逆时针旋转90度放在右下角
  3. 将2个$ H_n-1$ 分别放在左上角和右上角
  4. 用3条单位线段把4部分连接起来对于 $H_n$ 上每一个顶点 $p$ ,我们定义 $p$ 的坐标是它覆盖的小方格在矩阵中的坐标(左下角是 $(1, 1)$,右上角是 $(2^n, 2^n)$ ,从左到右是X轴正方向,从下到上是Y轴正方向),定义 $p$的序号是它在曲线上从起点开始数第几个顶点(从1开始计数)。

以下程序对于给定的 $n(n <= 30)$ 和 $p$ 点坐标 $(x, y)$ ,输出 $p$ 点的序号。请仔细阅读分析源码,填写划线部分缺失的内容。

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#include <stdio.h>
long long f(int n, int x, int y) {
if (n == 0) return 1;
int m = 1 << (n - 1);
if (x <= m && y <= m) {
return f(n - 1, y, x);
}
if (x > m && y <= m) {
return 3LL * m * m + f(n - 1, __________ , m * 2 - x + 1); // 填空
}
if (x <= m && y > m) {
return 1LL * m * m + f(n - 1, x, y - m);
}
if (x > m && y > m) {
return 2LL * m * m + f(n - 1, x - m, y - m);
}
}

int main() {
int n, x, y;
scanf("%d %d %d", &n, &x, &y);
printf("%lld", f(n, x, y));
return 0;
}

问题分析:

​这题题目表述很多,但其实没有么有想象中那么难,规律性极强,主要一个坑点是入曲线的方向问题,一开始以为是从左边进入(答案y),后来验证出错,正确应该是从右边进入。

答案:

​ m-y+1