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[蓝桥杯题解] 7-1?四平方和(qdulq)?(21 分)

热度:19   发布时间:2024-01-20 21:44:47.0

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

这个题特别的粗暴,就是直接暴力求解,但是如果是直接四个循环的话,就是超时,所以我们其实可以简化为三个循环。

就是看给出的n是否能找到四个数a,b,c,d满足:n = a^2 + b^2 + c^2 + d^2。

那么我们可以转化为d^2 = n - a^2 + b^2 + c^2。

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
int main()
{int n;scanf("%d", &n);int flag=0; for(int i=0;i*i<=n;i++){for(int j=i;i*i+j*j<=n;j++){for(int k=j;i*i+j*j+k*k<=n;k++){int q=(int)sqrt(n - i*i - j*j - k*k);if(i*i + j*j + k*k + q*q == n){printf("%d %d %d %d\n",i,j,k,q);flag = 1;break; 	}}if(flag == 1)break;}if(flag == 1)break;}return 0;
}