【编程练习】正整数分解为几个连续自然数之和

2022-06-16 08:13:45 浏览数 (1)

题目:输入一个正整数,若该数能用几个连续正整数之和表示,则输出所有可能的正整数序列。

一个正整数有可能可以被表示为n(n>=2)个连续正整数之和,如: 15=1 2 3 4 5 15=4 5 6 15=7 8

有些数可以写成连续N(>1)个自然数之和,比如14=2 3 4 5;有些不能,比如8.那么如何判断一个数是否可以写成连续N个自然数之和呢?

一个数M若可以写成以a开头的连续n个自然数之和,则M=a (a 1) (a 2) … (a n-1)=n*a n*(n-1)/2,要求a!=0,否则就是以a 1开头的连续n-1个整数了,也就是要求(M-n*(n-1)/2)%n==0,这样就很容易判断一个数可不可以写成连续n个自然数的形式了,遍历n=2…sqrt(M)*2,还可以输出所有解。

代码语言:javascript复制
void divide(int num)  
{  
    int i,j,a;  
    for(i=2; i<=sqrt((float)num)*2;   i)  
    {  
        if((num-i*(i-1)/2)%i==0)  
        {  
            a=(num-i*(i-1)/2)/i;  
            if(a>0)  
            {  
                for(j=0; j<i;   j)  
                    cout<<a j<<" ";  
            }  
            cout<<endl;  
        }  
    }   
}  

第二个问题是什么样的数可以写成连续n个自然数之和,什么样的数不能?

通过编程实验发现,除了2^n以外,其余所有数都可以写成该形式。下面说明为什么。 若数M符合条件,则有M=a (a 1) (a 2) … (a n-1)=(2*a n-1)*n/2,而2*a n-1与n肯定一个为奇数一个为偶数,即M一定要有一个奇数因子,而所有2^n都没有奇数因子,因此肯定不符合条件。 再证明只有M有一个奇数因子,即M!=2^n,M就可以写成连续n个自然数之和。假设M有一个奇数因子a,则M=a*b。

  1. 若b也是奇数,只要b-(a-1)/2>0,M就可以写成以b-(a-1)/2开头的连续a个自然数;将这条结论里的a和b调换,仍然成立。15=3*5=1 2 3 4 5=4 5 6.
  2. 若b是偶数,则我们有一个奇数a和一个偶数b。
  • 2.1 若b-(a-1)/2>0,M就可以写成以b-(a-1)/2开头的连续a个自然数。24=3*8=7 8 9.
  • 2.2 若(a 1)/2-b>0,M就可以写成以(a 1)/2-b开头的连续2*b个自然数。38=19*2=8 9 10 11.

上述两个不等式必然至少有一个成立,所以可以证明,只要M有一个奇数因子,就一定可以写成连续n个自然数之和。

另一个正整数分解的算法: sum(i,j)为i累加到j的和  令 i=1 j=2  if sum(i,j)>N i   else if sum(i,j)<N j   else cout i...j

参考代码:

代码语言:javascript复制
#include <iostream>   
using namespace std;  
  
int add(int m,int n)  
{  
    int sum=0;  
    for(int i=m;i<=n;i  )  
        sum =i;  
    return sum;  
}  
  
void divide(int num)  
{  
    int i=1,j=2,flag;  
    int sum=0;  
    while(i<=num/2)  
    {  
     sum=add(i,j);  
     while(sum!=num)  
     {  
        if(sum>num)  
            i  ;  
        else  
            j  ;  
        sum=add(i,j);  
     }  
     for(int k=i;k<=j;k  )  
        cout<<k<<" ";  
       i;  
     cout<<endl;  
    }  
}  
  
int main()  
{  
    int num;  
    cout<<"Please input your number:"<<endl;  
    cin>>num;  
    divide(num);  
    return 0;  
}  

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