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题目描述:用连续自然数之和来表达整数
一个整数可以由连续的自然数之和来表示。
给定一个整数,计算该整数有几种连续自然数之和的表达式,且打印出每种表达式
输入描述
一个目标整数T (1 <=T<= 1000)
输出描述
该整数的所有表达式和表达式的个数。如果有多种表达式,输出要求为:
自然数个数最少的表达式优先输出
每个表达式中按自然数递增的顺序输出,具体的格式参见样例。
在每个测试数据结束时,输出一行”Result:X”,其中X是最终的表达式个数。
ACM输入输出模式
如果你经常使用Leetcode,会知道letcode是不需要编写输入输出函数的。但是华为OD机考使用的是 ACM 模式,需要手动编写输入和输出。
所以最好在牛-客上提前熟悉这种模式。例如C++使用 cin/cout
,python使用 input()/print()
。JavaScript使用node的 readline()
和 console.log()
。Java 使用 sacnner/system.out.print()
示例:
输入 | 9 |
---|---|
输出 | 9=9 9=4+5 9=2+3+4 Result:3 |
说明 | 整数 9 有三种表示方法,第1个表达式只有1个自然数,最先输出, 第2个表达式有2个自然数,第2次序输出, 第3个表达式有3个自然数,最后输出。 每个表达式中的自然数都是按递增次序输出的。 数字与符号之间无空格 |
解题思路
解题思路如下:
- 首先,直接打印出目标整数本身作为一个表达式。
- 然后,我们需要找出所有可能的连续自然数之和的表达式。我们可以通过枚举起始自然数来实现这一点。对于每一个起始自然数,我们从这个数开始,依次加上后面的自然数,直到总和超过目标整数。
- 当总和等于目标整数时,我们就找到了一个有效的表达式。我们需要将这个表达式存储下来,以便稍后打印。在存储表达式的同时,我们还需要记录表达式中自然数的个数,因为我们需要按照这个数量对表达式进行排序。
- 一旦我们找到了所有的表达式,我们就可以对它们进行排序。排序的依据是表达式中自然数的个数,自然数个数少的表达式优先输出。
- 最后,我们按照排序后的顺序打印出所有的表达式,然后打印出表达式的总数。
这种方法的时间复杂度是O(n^2),其中n是目标整数。因为我们需要枚举所有可能的起始自然数,并且对于每一个起始自然数,我们可能需要加到目标整数才能确定是否可以形成有效的表达式。在实际应用中,由于目标整数的范围是1到1000,所以这种方法的效率是可以接受的。
Python算法源码
def main():
target = int(input())
# 输出目标整数T
print(target, "=", target)
# 存储所有表达式的列表
expressions = []
# 枚举从 1 开始的连续自然数的个数
for i in range(1, target):
total = 0
expression = ""
# 从第 i 个自然数开始累加
for j in range(i, target):
total += j
expression += str(j) + "+"
# 找到了一个表达式
if total == target:
# 将表达式加入列表
expressions.append(str(target) + "=" + expression[:-1])
break
# 按表达式中自然数的个数排序
expressions.sort(key=len)
# 输出所有表达式
for expression in expressions:
print(expression)
# 输出表达式的个数
print("Result:", len(expressions) + 1)
if __name__ == "__main__":
main()
C算法源码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {
int target;
scanf("%d", &target);
// 输出目标整数T
printf("%d=%d\n", target, target);
// 存储所有表达式的数组
char expressions[100][20];
int count = 0;
// 枚举从 1 开始的连续自然数的个数
for (int i = 1; i < target; i++) {
int sum = 0;
char expression[20];
char temp[10];
sprintf(expression, "%d=", target);
// 从第 i 个自然数开始累加
for (int j = i; sum < target; j++) {
sum += j;
sprintf(temp, "%d+", j);
strcat(expression, temp);
// 找到了一个表达式
if (sum == target) {
strcat(expression, "\0");
// 将表达式加入数组
strcpy(expressions[count], expression);
count++;
break;
}
}
}
// 按表达式中自然数的个数排序
for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < count; j++) {
if (strlen(expressions[i]) > strlen(expressions[j])) {
char temp[20];
strcpy(temp, expressions[i]);
strcpy(expressions[i], expressions[j]);
strcpy(expressions[j], temp);
}
}
}
// 输出所有表达式
for (int i = 0; i < count; i++) {
printf("%s\n", expressions[i]);
}
// 输出表达式的个数
printf("Result:%d\n", count + 1);
return 0;
}
Java算法源码
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int target = scanner.nextInt();
// 输出目标整数T
System.out.println(target + "=" + target);
// 存储所有表达式的数组
String[] expressions = new String[100];
int count = 0;
// 枚举从 1 开始的连续自然数的个数
for (int i = 1; i < target; i++) {
int sum = 0;
StringBuilder expression = new StringBuilder();
expression.append(target).append("=");
// 从第 i 个自然数开始累加
for (int j = i; sum < target; j++) {
sum += j;
expression.append(j).append("+");
// 找到了一个表达式
if (sum == target) {
// 将表达式加入数组
expressions[count] = expression.substring(0, expression.length() - 1);
count++;
break;
}
}
}
// 按表达式中自然数的个数排序
for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < count; j++) {
if (expressions[i].length() > expressions[j].length()) {
String temp = expressions[i];
expressions[i] = expressions[j];
expressions[j] = temp;
}
}
}
// 输出所有表达式
for (int i = 0; i < count; i++) {
System.out.println(expressions[i]);
}
// 输出表达式的个数
System.out.println("Result:" + (count + 1));
}
}
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