编程题
希尔伯特曲线 ### 题目描述 **本题为代码补全填空题,请将题目中给出的源代码补全,并复制到右侧代码框中,选择对应的编译语言(C/Java)后进行提交。若题目中给出的源代码语言不唯一,则只需选择其一进行补全提交即可。复制后需将源代码中填空部分的下划线删掉,填上你的答案。提交后若未能通过,除考虑填空部分出错外,还需注意是否因在复制后有改动非填空部分产生错误。** 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 $2^n \times 2^n$ 方格矩阵的曲线,曲线上一共有 $2^n \times 2^n$ 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。 ![图片描述](https://doc.shiyanlou.com/courses/uid1580206-20210219-1613722866854) $H_n(n > 1)$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。 ### 源代码 **C** ```c #include 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; } ``` **Java** ```java import java.util.Scanner; public class Main { public static 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 3L * m * m + f(n - 1, ________________ , m * 2 - x + 1); //填空 } if (x <= m && y > m) { return 1L * m * m + f(n - 1, x, y - m); } if (x > m && y > m) { return 2L * m * m + f(n - 1, x - m, y - m); } return -1; } public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); int n = in.nextInt(); int x = in.nextInt(); int y = in.nextInt(); System.out.println(f(n, x, y)); } } ```
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