题目描述
九连环是一种源于中国的传统智力游戏。如图所示,九个圆环套在一把“剑”上,并且互相牵连。游戏的目标是把九个圆环从“剑”上卸下。
圆环的装卸需要遵守两个规则。
第一个(最右边)环任何时候都可以装上或卸下。
如果第k个环没有被卸下,且第k个环右边的所有环都被卸下,则第k+1个环(第k个环左边相邻的环)可以任意装上或卸下。
与魔方的千变万化不同,解九连环的最优策略是唯一的。为简单起见,我们以“四连环”为例,演示这一过程。这里用1表示环在“剑”上,0表示环已经卸下。
初始状态为1111,每部的操作如下:
1101(根据规则2,卸下第2个环)
1100(根据规则1,卸下第1个环)
0100(根据规则2,卸下第4个环)
0101(根据规则1,装上第1个环)
0111(根据规则2,装上第2个环)
0110(根据规则1,卸下第1个环)
0010(根据规则2,卸下第3个环)
0011(根据规则1,装上第1个环)
0001(根据规则2,卸下第2个环)
0000(根据规则1,卸下第1个环)
由此可见,卸下“四连环”至少需要10步。随着环数增加,需要的步数也会随之增多。例如卸下九连环,就至少需要341步。
请你计算,有n个环的情况下,按照规则,全部卸下至少需要多少步。
输入
输入第一行为一个整数m ,表示测试点数目。
接下来m行,每行一个整数n。
输出
输出共m行,对应每个测试点的计算结果。
样例输入
3 3 5 9
样例输出
5 21 341
提示
对于10%的数据,1≤n≤10。
对于30%的数据,1≤n≤30。
对于100%的数据,1≤n≤105,1≤m≤10。
因为n的范围到了10的五次方,所以long long类型显然是不行的。使用C++的话要用int数组储存数据,不如直接使用java中的大数类。
代码:
import java.io.*; //九连环
import java.lang.*;
import java.util.*;
import java.math.*;
public class BigDate
{
public static void main(String args[])
{
Scanner sca=new Scanner(System.in);
int m;
m=sca.nextInt();
for(int k=1;k<=m;k++)
{
int a;
BigInteger ans=new BigInteger("1");
a=sca.nextInt();
for(int i=1;i<a;i++)
{
BigInteger big=BigInteger.valueOf(2);
BigInteger yi=BigInteger.valueOf(1);
if(i%2==1)
ans=ans.multiply(big);
else
{
ans=ans.multiply(big);
ans=ans.add(yi);
}
}
System.out.println(ans);
}
}
}