C, 150 140 135 bajtów
r,d;f(k,x){r=x<5?3:f(k+1,x/5);return(d=x%5)?r*"33436"[d]*(1<<d*k%4)%5:r;}main(int c,char**v){c=atoi(*++v);printf("%d",c<2?1:2*f(0,c));}
To jest wersja dla systemów ASCII; wymienić łańcuch 33436
ze 11214
dla systemu EBCDIC, lub \1\1\2\1\4
na przenośnym programem.
Rozwiązania w C są nieco utrudnione przez wymóg zapewnienia pełnego programu; to jednak w pełni odpowiada na pytanie.
Wypróbuj online (wymaga Javascript):
Wyjaśnienie
Opiera się na algorytmie przedstawionym w Najmniej znaczącej niezerowej cyfrze n! , odwrócił się, abyśmy znaleźli najwyższą potęgę pięciu i dokonali obliczeń po wyjściu. Tabele stałych były zbyt duże, więc zmniejszyłem je, znajdując związek między poprzednią resztą r
, bieżącą cyfrą d
i głębokością rekurencji k
:
0 1 2 3 4 =d
0 0 3×2^k 1×2^2k 3×2^3k 2
1 1 1×2^k 2×2^2k 1×2^3k 4
r 2 2 2×2^k 4×2^2k 2×2^3k 3
3 3 3×2^k 3×2^2k 3×2^3k 2
4 4 4×2^k 4×2^2k 4×2^3k 1
Bo r>0
to rozwiązuje się do stałych czasów r
razy 2^dk
(mod 5); stałe znajdują się a[]
poniżej (wstawione w kodzie golfowym). Obserwujemy również, że (2^4)%5
wynosi 1, więc możemy zmniejszyć wykładnik, aby uniknąć przepełnienia zakresu int
.
const int a[] = { 1, 1, 2, 1, 4 };
int f(int k, int x){
int r = x<5 ? 3 : f(k+1,x/5); /* residue - from recursing to higher-order quinary digits */
int d = x%5;
if (!d)
return r;
return r * a[d] * (1<<d*k%4) % 5;
}
int main(int c, char **v)
{
c = atoi(*++v);
printf("%d",
c<2
? 1 /* special-case 0 & 1 */
: 2*f(0,c)); /* otherwise, it's 2 times r */
}
Testy:
$ for i in 100 1000 10000 100000; do echo $i: `./694 $i`; done
100: 4
1000: 2
10000: 8
100000: 6
1000000: 4
Wydajność jest również godna szacunku. Oto maksymalne wejście dla systemu z 32-bitami int
:
$ time ./694 2147483647
8
real 0m0.001s
user 0m0.000s
sys 0m0.000s
Mam te same czasy przy maksymalnym 64-bitowym int
.