蓝桥杯の四平方和

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


解:用暴力破解就可以了

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int n = in.nextInt();
		int max = (int) Math.sqrt(n) + 1;
		for (int i = 0; i < max; i++)
			for (int j = i; j < max; j++)
				for (int k = j; k < max; k++)
					for (int p = k; p < max; p++)
						if (i * i + j * j + k * k + p * p == n) {
							System.out.println(i + " " + j + " " + k + " " + p);
							return;
						}
	}
}
### 关于蓝桥杯竞赛中的平方和问题 #### 问题描述 对于一个给定的正整数 \( n \),可能存在多种将其表示为个整数平方和的方式。目标是对这个数进行排序:\( 0 \leq a \leq b \leq c \leq d \),并对所有可能的表示方法按照 \( (a, b, c, d) \) 升序排列,最终输出第一个满足条件的组合[^3]。 #### 解题思路 为了找到符合条件的第一个组合,可以采用暴力枚举的方法来遍历所有可能性。具体来说: - 枚举变量 \( a, b, c, d \),其中 \( 0 \leq a \leq b \leq c \leq d \)。 - 对每一个组合计算其平方和是否等于输入的数值 \( n \)。 - 找到第一个满足条件的组合即停止搜索并返回该组合作为结果。 这种方法虽然简单直接,但由于只需要找出最小的一个解,因此效率尚可接受。 #### Python代码实现 下面是一个具体的Python程序实现上述逻辑: ```python def four_squares(n): import math limit = int(math.sqrt(n)) + 1 for a in range(limit): for b in range(a, limit): for c in range(b, limit): for d in range(c, limit): if a*a + b*b + c*c + d*d == n: return f"{n}={a}*{a}+{b}*{b}+{c}*{c}+{d}*{d}" return "No solution found" # 测试函数 if __name__ == "__main__": test_cases = [7, 15, 28] for case in test_cases: print(four_squares(case)) ``` 此段代码定义了一个名为 `four_squares` 的函数,接收参数 \( n \),并通过嵌套循环尝试不同的 \( a, b, c, d \) 组合直到找到合适的为止。一旦找到了匹配的结果,则立即返回对应的表达式字符串;如果没有找到任何解决方案,则会提示未发现解答。
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