蓝桥杯四平方和

本文介绍了一种基于四平方和定理的算法实现,该定理指出任意正整数均可表示为最多四个整数平方之和。文章提供了一个具体的Java程序示例,通过嵌套循环来找出符合条件的四个整数,并按从小到大的顺序输出。

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题目

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


因为要求输出4个非负整数,按从小到大排序,中间用空格分开

用for循环直接就是从最小的排序开始,一旦找到符合的就能直接结束,所以想到用for循环

/*i、j、k分别代表第一个、第二个、第三个数,因为按顺序排列,
* 所以就j、k不可能比前面的数小
* 所以j从i开始循环,k从j开始循环,
* 结束条件:i不可能大于n的开放
* j不可能大于(n减去i的平方)的开放
* k不可能大于(n减去i的平方再减去k的平方)的开放
* 剩余的t如果正好等于((转为整形的)t的开放的平方)说明t开方为整数,满足,返回
* */

public static void main(String[] args) {
	Scanner sc = new Scanner(System.in);
	int n = sc.nextInt();
	for (int i = 0; i <= Math.sqrt(n); i++) {
		for (int j = i; j <= Math.sqrt(n-Math.pow(i, 2)); j++) {
			for (int k = j; k <= Math.sqrt(n-Math.pow(i, 2)-Math.pow(j, 2)); k++) {
				int t = (int) (n-Math.pow(i, 2)-Math.pow(j, 2)-Math.pow(k, 2));
				if(Math.sqrt(t)==(int)Math.sqrt(t)){
					System.out.println(i+" "+j+" "+k+" "+(int)Math.sqrt(t));
					return;
				}
			}
		}
	}
}

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