四平方和定理,又称为拉格朗日定理:
每个正整数都可以表示为至多4个正整数的平方和。
如果把0包括进去,就正好可以表示为4个数的平方和。
比如:
5 = 0^2 + 0^2 + 1^2 + 2^2
7 = 1^2 + 1^2 + 1^2 + 2^2
(^符号表示乘方的意思)
对于一个给定的正整数,可能存在多种平方和的表示法。
要求你对4个数排序:
0 <= a <= b <= c <= d
并对所有的可能表示法按 a,b,c,d 为联合主键升序排列,最后输出第一个表示法
程序输入为一个正整数N (N<5000000)
要求输出4个非负整数,按从小到大排序,中间用空格分开
例如,输入:
5
则程序应该输出:
0 0 1 2
再例如,输入:
12
则程序应该输出:
0 2 2 2
再例如,输入:
773535
则程序应该输出:
1 1 267 838
这道题的思路就是暴力枚举,但是要优化一下方法,可以说是心细的莽夫了。
public class A08_四平方和 {
static int N;
static Map<Integer, Integer> cache = new HashMap<Integer, Integer>();
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
N = sc.nextInt();
for (int c = 0; c * c <= N / 2; ++c) {
// 缓存
for (int d = c; c * c + d * d <= N; ++d) {
if (cache.get(c * c + d * d) == null) // 如果c^2 + d^2为空
cache.put(c * c + d * d, c); // 存储c^2 + d^2
}
}
for (int a = 0; a * a <= N / 4; ++a) {
for (int b = a; a * a + b * b <= N / 2; ++b) {
if (cache.get(N - a * a - b * b) != null) {
int c = cache.get(N - a * a - b * b);
int d = (int) sqrt(N - a * a - b * b - c * c);
System.out.printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);
return;
}
}
}
}
}