用1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字组成一个九位数。

本文探讨了一道数学谜题,即使用1到9的数字组成一个九位数,使其前三位、中三位、后三位的数值比为3:2:1。通过设定循环范围并检查数字是否重复,最终找到了所有符合条件的九位数。


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用1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字组成一个九位数(每个数字恰好用一次)。使得它的前三位,中三位,后三位的比值是3:2:1,求所有满足条件的数?

刚毕业那会的一道题,转眼8年过去了,没想到有3325人访问,抱歉,误导大家了。重新想了一下解法。肯定不是最好的办法,希望大家指导。

题目分析:

  1. 既然这个数的前三位,中三位,后三位的比值是3:2:1. 不妨设置1是m。 那这三个数是  3m:2m:1m.
  2. 打算用遍历去做这个事情,那就要缩小循环的范围,所以要找到m的最大值和最小值。m肯定是一个三位数。并且是有三个不同数字组成的三位数。可以想到,987是这里面的最大值(m=987/3=329). 那m的最大值是329. 123可以作为m的最小值(还没有验证能不能满足条件3m:2m:1m)。
  3. 所以这个循环的开始是123,结束是329. 需要循环329-123+1=207次。
  4. 那么,每次循环要干什么呢。这个9位数有个显著的条件是每一位都是不同的数字。我只需要计算2m的数字组成是不是包含m里面的任意一个数字,如果有就continue。3m是不是包换 m 和 2m里面的数字,如果有就continue。如果没有,那么拼接这三个数,就是要找到的数字了。

Java代码实现:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class FindNumber {
 
  public static List<Integer> findTarget() {
    List<Integer> findResult = new ArrayList<>(10);
    List<Character> usedNum = new ArrayList<>(10);
    for(int m=123; m<=329; m++) {
      char[] mUsed = String.valueOf(m).toCharArray();
      usedNum.add(mUsed[0]);
      usedNum.add(mUsed[1]);
      usedNum.add(mUsed[2]);


      int dm = m*2;
      char[] dmUsed = String.valueOf(dm).toCharArray();
      // if contain any number. continue next loop.
      if(usedNum.contains(dmUsed[0]) || usedNum.contains(dmUsed[1]) || usedNum.contains(dmUsed[2])) {
        usedNum.clear();
        continue;
      }
      // if not contain. add number to set for 3m justify.
      usedNum.add(dmUsed[0]);
      usedNum.add(dmUsed[1]);
      usedNum.add(dmUsed[2]);

      int tm = m*3;
      char[] tmUsed = String.valueOf(tm).toCharArray();
      // if contain any number. continue next loop.
      if(usedNum.contains(tmUsed[0]) || usedNum.contains(tmUsed[1]) || usedNum.contains(tmUsed[2])) {
        usedNum.clear();
        continue;
      }
      findResult.add(tm * 1000000 + dm*1000 + m);
    }

    return findResult;
  }

  public static void main(String args[]) {
    List<Integer> findResult = FindNumber.findTarget();
    System.out.println(findResult.toString());
  }
}

 

 

 

 

 

<think>嗯,我现在要解决的是用1到9这九个数字组成一个九位数,每个数字只能用一次,并且满足前三位、中间三位、后三位的比例是1:2:3。首先,我得理解这个问题到底怎么入手。 首先,假设前三位是A,中间三位是B,后三位是C。根据题意,这三个部分需要满足B = 2A,C = 3A。那么整个九位数可以表示为A:B:C = 1:2:3。接下来,我需要找到所有可能的A,使得当A乘以2和3后得到的B和C都是三位数,并且A、B、C这三个数合起来刚好用到了1到9每个数字一次,没有重复。 首先,确定A的范围。因为B是2A,而B必须是三位数,所以2A ≥ 100,所以A ≥ 50。同时,C是3A,也必须是三位数,所以3A ≤ 999,因此A ≤ 333。但还有一点需要考虑,当A最大时,比如333的话,3A=999,这时B=666,这样中间三位是666,可能会重复使用数字6。不过这只是初步的范围,实际可能更小,因为还要保证所有数字不重复。 那A的可能范围应该是50 ≤ A ≤ 333,但需要更精确吗?比如,当A是333的话,3A=999,那么B=666,中间三位是666,这样数字6重复了三次,显然不行。所以实际A的范围可能更小。例如,A必须满足A、2A、3A都是三位数,并且这三个数中的每一位数字都是唯一的,并且合起来刚好覆盖1到9。 那我可以遍历A的可能范围,比如从123开始,因为如果A是100的话,可能包含0,但题目中的数字只能是1-9。所以A的最小可能应该是123,对吗?或者说更大的?比如,当A=100时,会有0出现,但题目不允许,所以A必须是一个三位数,且每一位都是1-9不重复的,并且2A和3A也都是三位数,同样不含0且不重复。 因此,A的范围应该是从123到329之间,因为当A=329时,3A=987,刚好是一个三位数。如果A=330的话,3A=990,这时候含有0,不符合条件。因此,A的最大值可能是329。不过具体的正确范围可能还需要进一步确认。 接下来,我需要遍历所有可能的A值,检查2A和3A是否都是三位数,并且这三个数中的每个数字都不重复,并且没有0,且所有数字1-9都恰好出现一次。 比如,假设A是192,那么2A是384,3A是576。这时候这三个数分别是192、384、576。检查每个数字是否都是1-9,没有重复。这里1,9,2,3,8,4,5,7,6,刚好九个不同的数字,没有重复,也没有0。这可能是一个解。 不过这可能只是其中一个解,我需要找到所有这样的A值。 接下来,如何高效地生成这些可能的A呢?可以用循环,从可能的A的最小值到最大值遍历,每个A生成对应的B和C,然后检查是否满足条件。 具体的步骤可能如下: 1. 确定A的范围:因为B=2A和C=3A必须是三位数,所以A必须满足100 ≤ 2A ≤ 999 → A ≥ 50,A ≤ 499.5,但由于C=3A也必须三位数,所以3A ≤ 999 → A ≤ 333。同时,A必须是三位数,所以A的范围是123到333之间的三位数,其中每个数位数字不同且不含0。 或者更准确地说,A必须是一个三位数,每位数字都是1-9,互不重复。例如,123,124,…,987中的合适数字,但实际可能更小,因为A最多只能是333。 所以,正确的A范围应该是123到333之间的三位数,且A的每一位数字不重复,且不含0。 然后,对于每个这样的A,计算B=2A和C=3A,检查B和C是否为三位数,同时它们的每一位是否都不重复,且所有数字(A、B、C组合起来)刚好是1-9每个数字出现一次。 例如,假设A=192,则B=384,C=576。组合起来就是192384576,检查每个数字是否唯一且没有0,确实是的。 另一个例子,假设A=219,那么B=438,C=657。那么组合后的数字是219438657,其中每个数字是否唯一?检查各个数字:2,1,9,4,3,8,6,5,7,都是唯一的,符合条件。 那如何用算法实现呢? 可能的算法步骤: 1. 生成所有三位数A,其中A的数字是1-9中的三个不同数字,且没有0。 2. 对于每个A,计算B=2*A,C=3*A。 3. 检查B和C是否是三位数,并且它们的数字也是1-9中的不同数字,且不与A中的数字重复,同时所有数字加起来刚好是九个不同的数字,即1-9每个恰好出现一次。 具体实现的话,可以用编程语言,例如Python: 遍历A从123到333: for A in range(123, 334): 然后检查A的数字是否不重复且不含0。例如: digits_A = set(str(A)) if len(digits_A) ==3 and &#39;0&#39; not in digits_A: 然后计算B=2*A,C=3*A: B = 2*A C =3*A 检查B和C是否是三位数: if B < 100 or B >= 1000: continue if C < 100 or C >= 1000: continue 然后,将A、B、C转换成字符串,合并成一个字符串,例如s = str(A) + str(B) + str(C),然后检查这个字符串的长度是9,且每个字符都是1-9,且没有重复。 例如: s = str(A) + str(B) + str(C) if len(s) !=9: continue digits = set(s) if len(digits) ==9 and &#39;0&#39; not in digits: print(A, B, C) 这样就可以得到所有可能的解。 不过,这可能需要遍历较多的数字,但实际符合条件的A可能并不多。例如,已知的例子有192、219、273等。 比如,当A=273时,B=546,C=819。合并后的数字是273546819,检查每个数字是否唯一:2,7,3,5,4,6,8,1,9,符合条件。 那这三个数:273、546、819,比例1:2:3,对吗? 验证一下:273×2=546,273×3=819。是的。 所以这三个数也是一个解。 那这样的算法应该可以找出所有可能的解。接下来需要具体实现这个算法,并测试。 另外,需要注意当A的数字中有重复或含有0时,直接跳过。比如A=111会被排除,A=102也会被排除,因为含有0。 现在,问题是如何在代码中高效实现这一点。Python的话,可以用字符串处理来检查重复和是否包含0。 现在,具体可能的解有哪些? 比如: 已知的包括: 192, 384, 576 219, 438, 657 273, 546, 819 327, 654, 981? 这时候3A=981,但327×3=981。此时合并后的数字是327654981。检查各个数字:3,2,7,6,5,4,9,8,1,都是唯一的,没有重复。所以这也是一个解。 所以总共有四个解吗? 比如: 192 384 576 → 检查合并后的数字是否覆盖1-9:1,9,2,3,8,4,5,7,6 →是的。 219 → 438 → 657 → 2,1,9,4,3,8,6,5,7 →是的。 273 →546→819 →2,7,3,5,4,6,8,1,9 →是的。 327→654→981→3,2,7,6,5,4,9,8,1 →是的。 这四个都是可能的解吗? 是的。这四个组合。 那在算法中,这四个会被找到吗? 是的。例如,当A=327时,B=654,C=981。合并后的数字是327654981,检查各个数字是否唯一,是的。 因此,这四个解是存在的。 那么,现在问题就转化为如何用代码生成这四个解。 综上,算法的大致思路是遍历可能的A值,检查条件,然后输出符合条件的A、B、C组合。 现在,用户需要的是所有可能的解法,并给出算法实现。 因此,回答中需要给出这四个可能的解,以及对应的Python代码实现。</think>### 解答 我们需要找到所有由1到9组成九位数,满足前三位($A$)、中间三位($B$)、后三位($C$)的比例为$1:2:3$,即$B=2A$$C=3A$。以下是具体分析步骤: 1. **确定$A$的范围** - $A$必须是三位数,且不含重复数字或0,因此$A \geq 123$。 - 由于$C=3A$必须为三位数,故$A \leq 333$(因为$333 \times 3 = 999$)。 - 综上,$A \in [123, 333]$且满足每位数字唯一且不含0。 2. **验证$B$$C$的条件** - $B=2A$$C=3A$必须均为三位数。 - $A$$B$$C$的所有数字需覆盖1到9且无重复。 3. **遍历并筛选** 遍历$A$的所有可能值,检查$B$$C$是否满足条件。符合条件的解如下: - $A=192$$B=384$$C=576$ 合并为$192384576$数字$\{1,9,2,3,8,4,5,7,6\}$[^1]。 - $A=219$$B=438$$C=657$ 合并为$219438657$数字$\{2,1,9,4,3,8,6,5,7\}$。 - $A=273$$B=546$$C=819$ 合并为$273546819$数字$\{2,7,3,5,4,6,8,1,9\}$。 - $A=327$$B=654$$C=981$ 合并为$327654981$数字$\{3,2,7,6,5,4,9,8,1\}$。 ### 算法实现 ```python def find_combinations(): solutions = [] for a in range(123, 334): a_str = str(a) if &#39;0&#39; in a_str or len(set(a_str)) != 3: continue # 跳过含0或重复数字的A b = 2 * a c = 3 * a if b < 100 or b >= 1000 or c < 100 or c >= 1000: continue # 确保B和C为三位数 combined = f"{a}{b}{c}" if len(combined) != 9: continue digits = set(combined) if len(digits) == 9 and &#39;0&#39; not in digits: solutions.append((a, b, c)) return solutions # 调用函数并输出结果 solutions = find_combinations() for a, b, c in solutions: print(f"{a}:{b}:{c} = 1:2:3 → 合并为{a}{b}{c}") ``` ### 输出结果 ``` 192:384:576 = 1:2:3 → 合并为192384576 219:438:657 = 1:2:3 → 合并为219438657 273:546:819 = 1:2:3 → 合并为273546819 327:654:981 = 1:2:3 → 合并为327654981 ```
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