基本运算与位运算

1.（矩阵变幻）有一个奇幻的矩阵，在不停的变幻，其变幻方式为：

数字 $0$ 变成矩阵

0 0 
0 1

数字 $1$ 变成矩阵

1 1
1 0

最初该矩阵只有一个元素 $0$，变幻 $n$ 次后，矩阵会变成什么样？

例如，矩阵最初为：$[0]$；

矩阵变幻 $1$ 次后：

0 0 
0 1

矩阵变幻 $2$ 次后：

0 0 0 0
0 1 0 1
0 0 1 1
0 1 1 0

输入一行一个不超过 $10$ 的正整数 $n$。输出变幻 $n$ 次后的矩阵。

试补全程序。

提示：

<< 表示二进制左移运算符，例如 $(11)_2$ << $2 = (1100)_2$；
而 ^ 表示二进制异或运算符，它将两个参与运算的数中的每个对应的二进制位—进行比较，若两个二进制位相同，则运算结果的对应二进制位为 $0$ ，反之为 $1$。

#include <cstdio>
using namespace std;
int n;
const int max_size = 1 << 10;

int res[max_size][max_size];

void recursive(int x, int y, int n, int t) {
    if (n == 0) {
        res[x][y] = ①;
        return;
    }
    int step = 1 << (n - 1);
    recursive(②, n - 1, t);
    recursive(x, y + step, n - 1, t);
    recursive(x + step, y, n - 1, t);
    recursive(③, n - 1, !t);
}

int main() {
    scanf("%d", &n);
    recursive(0, 0, ④);
    int size = ⑤;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = 0; j < size; j++)
            printf("%d", res[i][j]);
        puts("");
    }
    return 0;
}	

（1）（Josephus 问题） 有 $n$ 个人围成一个圈，依次标号 $0$ 至 $n - 1$。从 $0$ 号开始，依次 $0 , 1 , 0 , 1 , \dots$ 交替报数，报到 $1$ 的人会离开，直至圈中只剩下一个人。求最后剩下人的编号。

试补全模拟程序。

第 1 题

（判断平方数） 问题：给定一个正整数 $n$，希望判断这个数是否为完全平方数，即存在一个正整数 $x$，使得 $x$ 的平方为 $n$。

试补全程序。

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

bool isSquare(int num) {
    int i = ___①___;
    int bound = ___②___;
    for (; i <= bound; ++i) {
        if (___③___) {
            return ___④___;
        }
    }
    return___⑤___;
}

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    if (isSquare(n)) {
        cout << n << " is a square number" << endl;
    } else {
        cout << n << " is not a square number" << endl;
    }
    return 0;
}