题目描述:
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 资源约定: 峰值内存消耗(含虚拟机) < 256M CPU消耗 < 3000ms 请严格按要求输出,不要画蛇添足地打印类似:“请您输入...” 的多余内容。 所有代码放在同一个源文件中,调试通过后,拷贝提交该源码。 注意:不要使用package语句。不要使用jdk1.7及以上版本的特性。 注意:主类的名字必须是:Main,否则按无效代码处理。
正确算法:
此题可以用暴力破解,但是必须得优化一下,否则会超时。第一个优化的地方就是a、b、c、d的取值,b的初始值应该等于a,c的初始值应该等于b,d初始值应该等于c,这样可以避免许多重复的种类出现;第二个优化的地方就是除去最后一个for循环,d值等于(n-a*a-b*b-c*c)开平方,然后再判断d是否是整数即可,我这里是直接判断四个数的平方和相加是否等于n,道理是一样的。以下保证了第一条数据就是联合主键最小的那位。
import java.util.Scanner;public class 四平方和 { private static void f1(int n) { // long tmp = (long) Math.sqrt(n); for (int a = 0; a * a <= n; a++) { for (int b = a; b * b + a * a <= n; b++) { for (int c = b; c * c + b * b + a * a <= n; c++) { int d = (int) Math.sqrt(n - (c * c + b * b + a * a)); if (c * c + b * b + a * a + d * d == n) { System.out.println(a + " " + " " + b + " " + c + " " + d); return; } } } } } public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); while (input.hasNext()) { int n = input.nextInt(); f1(n); } }}