python/TangDou/CSP-J/AcWingTraining/T6/424.cpp

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N = 110;

int K;          // 求最后K位的循环节长度是多少
int a[N];       // 原始数组
int b[N];       // 工作数组
int d[N] = {1}; // 次数，也就是答案

// 高精乘高精,限长K(K<=100,不是很大)
void mul(int a[], int b[]) {
    int t = 0;
    int c[N] = {0};
    for (int i = 0; i < K; i++)
        for (int j = 0; j < K; j++)
            if (i + j < K) c[i + j] += a[i] * b[j]; // 防止越界，需要加上i+j<K的限制

    for (int i = 0; i < K; i++) {
        t += c[i];     // 进位与当前位置的和
        a[i] = t % 10; // 余数保留下来
        t /= 10;       // 进位
    }
}

int main() {
    string s;      // 这里之所以用string类型，是为了照顾高精度同学
    cin >> s >> K; // 求最后k个长度的循环节长度是多少

    // 放入高精度计算数组，注意是倒着放的,下标从0开始
    for (int i = s.size() - 1; i >= 0; i--) a[s.size() - 1 - i] = s[i] - '0';

    for (int i = 0; i < K; i++) { // 执行K轮,从后往前，每轮固定一个尾部数字
        int st[11] = {0};         // 某个数字是不是出现过，桶
        
        memcpy(b, a, sizeof a);   // b数组初始化
        
        int j;
        for (j = 1; j <= 10; j++) { // 最多执行10次
            mul(b, a);              // 开始乘a

            // 对于高精度数组而言，头部即数字尾部
            // 随着轮次的增加，我们希望检查的位置也发生了变化，位置下标为i
            // 如果当前计算的结果中，当前的计算位置，出现与原数字一样的数字,那么就是找到了循环节,此时的j就是我们想要收集的
            if (b[i] == a[i]) break;

            // 如果某个数字重复出现，却一直没有和原始的一样，表示它自己的循环轨迹和原始的不一样，永远也不可以一样了,无解
            if (st[b[i]]) {
                puts("-1");
                exit(0);
            };
            st[b[i]] = 1; // 记录出现过的数字
        }

        // ①  累计次数
        int c[N] = {j};

        // 需要乘的次数,这里有用高精度乘高精度模拟高精度乘低精度
        // 注意：即使j=10,上面的高精度乘法依然是有效的，因为在高精度乘法的内部采用的是模10进位的办法
        mul(d, c); // 将次数累乘起来

        // ② 变更乘数
        memcpy(b, a, sizeof a);                // 重新装载原始数字
        for (int k = 1; k < j; k++) mul(b, a); // 反复乘j-1次
        memcpy(a, b, sizeof b);                // a升级了
    }

    int dl = K;
    while (dl > 0 && d[dl] == 0) dl--;          // 去除前导零
    for (int i = dl; i >= 0; i--) cout << d[i]; // 逐位输出
    return 0;
}