1221. 四平方和
阿新 • • 發佈:2020-08-11
四平方和定理,又稱為拉格朗日定理:每個正整數都可以表示為至多 4個正整數的平方和。如果把 0包括進去,就正好可以表示為 4個數的平方和。
比如:
\(5=0^2+0^2+1^2+2^2\)
\(7=1^2+1^2+1^2+2^2\)
對於一個給定的正整數,可能存在多種平方和的表示法。
要求你對 4
個數排序:
\(0≤a≤b≤c≤d\)
並對所有的可能表示法按 a,b,c,d為聯合主鍵升序排列,最後輸出第一個表示法。
輸入格式
輸入一個正整數 N
輸出格式
輸出4個非負整數,按從小到大排序,中間用空格分開。
資料範圍
\(0<N<5∗10^6\)
輸入樣例:
5
輸出樣例:
0 0 1 2
方法
三重迴圈是可以過的,但是也可以用二分來做,先列舉b和c,然後再列舉a和b,通過a,b和n算出t,用二分找出字典序最小的b,c,如果能找到說明可以,也可以用雜湊表做。
#include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; const int N = 25000010; struct Sum{ int s, c, d; bool operator<(const Sum &sum){ if(s != sum.s) return s < sum.s; if(c != sum.c) return c < sum.c; return d < sum.d; } }sum[N]; int n, cnt; int main(){ cin >> n; for(int c = 0; c * c <= n; c ++) for(int d = c; c * c + d * d <= n; d ++) sum[cnt ++] = {c * c + d * d, c, d}; sort(sum, sum + cnt); for(int a = 0; a * a <= n; a ++) for(int b = a; b * b + a * a <= n; b ++){ int t = n - a * a - b * b; int l = 0, r = cnt - 1; while(l < r){ int mid = l + r >> 1; if(sum[mid].s >= t) r = mid; else l = mid + 1; } if(sum[l].s == t){ printf("%d %d %d %d\n", a, b, sum[l].c, sum[l].d); return 0; } } }