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整数拆分:即把一个给定的正整数拆分为若干个连续正整数之和
例如: 将输入一个整数15,可以拆分为:
15 = 1+2+3+4+5
15 = 4+5+6
15=7+8
分析:
由题可知,拆分的起始项i不会超过该数n的一半减一(1~(n-1)/2),累加项不会超过该数的一半加一(i~(n+1)/2)
这里可以作为循环的条件,在j循环中若s(总和) >= n(原整数),则退出,否则继续求和。
代码实现:
/** * 拆分连续正整数之和 * @author evan_qb * */public class Demo2 { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入拆分数n:"); int n = input.nextInt(); //统计个数 int count = 0; //起始项范围:1 ~ (n-1)/2 for (int i = 1; i <= (n-1)/2; i++) { //定义求和的结果 int sum = 0; //累加项范围:i ~ (n+1)/2 for (int j = i; j <= (n+1)/2; j++) { sum += j; if (sum >= n) { if (sum == n) { //个数加一 count++; if (j - i == 1) { System.out.println(count + ":" + i + "+" + j); }else{ System.out.println(count + ":" + i + "+ ... +" + j); } break; } } } } System.out.println("共有" + count + "个解!!!"); input.close(); }}运行结果如下:
算法优化:
优化要点:
累加项个数优化:
设正整数的个数为k,k的最大值为t
1+2+...+ t = t*(t+1)/2 = n,即t < sqrt(2t)
设起始值m的连续k项(2<= k < t)之和为n
m + (m+1) + ... + (m+k-1) = k*(2*m + k -1)/2 = n
推出:
m = (2*n/k-k+1)/2
在循环中:
正整数的个数k的范围为: 2 ~ t,如果2*n不能被k整除,或(2*n/k-k+1)不能被2整除,说明此时m不是整数,则返回。
否则为正整数 m = (2*n/k-k+1)/2,即为解
代码实现:
/** * 拆分数优化版 */public void test1(){ Scanner input = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入拆分数n:"); long n = input.nextLong(); //统计个数 int count = 0; //t为拆分项的最大个数 long t = (long) Math.sqrt(2*n); //k为拆分项的个数 for (long k = 2; k <= t; k++) { //判断是否存在这个整数使得m + (m+1) + ... + (m+k-1) = k*(2*m + k -1)/2(各个项之和) = n(拆分数) if ((2*n) % k != 0 || (2*n/k - k + 1) % 2 > 0) { continue; } //设置起始项为start long start = (2*n/k - k + 1)/2; //满足的条件的个数 count++; //打印出来 if (k == 2) { System.out.println(count + ":" + start + "+" + (start + k -1)); }else{ System.out.println(count + ":" + start + "+ ... +" + (start + k -1)); } } System.out.println("一共有" + count + "个解"); input.close();}运行结果: