埃及分解:将2/n分解成为1/x+1/y的格式

本文探讨了古埃及独特的分数表示方法,即将一个分数分解为形如1/a+1/b的形式,其中a和b为不同整数。通过具体示例2/45的不同分解方式,介绍了一种简单有效的算法实现,并提供了Java代码示例。
算法
古埃及曾经创造出灿烂的人类文明,他们的分数表示却很令人不解。古埃及喜欢把一个分数分解为类似: 1/a + 1/b 的格式。
这里,a 和 b 必须是不同的两个整数,分子必须为 1
比如,2/15 一共有 4 种不同的分解法(姑且称为埃及分解法):
1/8 + 1/120
1/9 + 1/45
1/10 + 1/30
1/12 + 1/20

那么, 2/45 一共有多少个不同的埃及分解呢(满足加法交换律的算同种分解)?


这道题看似困难实则简单,只用在给定数分母的左右侧各设置一个游标并向两边滑动即可。

感谢小小酥的提示。


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

public class H3 {
	public static void main(String[] args) {
		int deno = 45;//分母
		List<String> res = new ArrayList<>();
		for(int i = deno-1; i>(deno-1)/2; i--) {//左侧的游标
			for(int j= deno+1; 2*i*j<=i*deno+j*deno; j++) {//右侧的游标,循环条件是左右两个数的和(1/i+1/j)大于等于给定数(2/45)
				if(2*i*j==i*deno+j*deno) {
					res.add("1/"+i+"+"+"1/"+j);
				}
			}
		}
		//注:这里游标是不需要回溯的,大家可以想一下为什么
		for(String s : res) {
			System.out.println(s);
		}
	}
}


埃及分数问题要求将一个真分数表示为互不相同的单位分数之和,可使用贪心算法进行分解。贪心算法的核心思想是每次都选择最大可能的单位分数。 对于分数 \( \frac{a}{b} \)(这里 \(a = 5\),\(b = 6\)),每次选择的单位分数 \( \frac{1}{c} \) 满足 \( c=\left\lceil\frac{b}{a}\right\rceil\)(\(\left\lceil x\right\rceil\) 表示对 \(x\) 向上取整)。 ### 具体分解步骤 1. 对于 \( \frac{5}{6} \),计算 \( c=\left\lceil\frac{6}{5}\right\rceil = 2\),得到第一个单位分数 \( \frac{1}{2} \)。 2. 计算剩余分数:\(\frac{5}{6}-\frac{1}{2}=\frac{5 - 3}{6}=\frac{2}{6}=\frac{1}{3}\) 。 所以,\(\frac{5}{6}\) 分解埃及分数之和为 \( \frac{1}{2}+\frac{1}{3} \)。 以下是使用 C 语言实现的代码: ```c #include <stdio.h> int main() { int a = 5, b = 6; int c; printf("结果为:"); while (1) { if (b % a) { c = b / a + 1; } else { c = b / a; a = 1; } if (a == 1) { printf("1/%d\n", c); break; } else { printf("1/%d+", c); } a = a * c - b; b = b * c; } return 0; } ``` ### 代码解释 1. **输入分数**:初始化 \(a = 5\),\(b = 6\) 表示分数 \( \frac{5}{6} \)。 2. **计算单位分数**:通过判断 \(b\) 是否能被 \(a\) 整除,计算出一个埃及分数的分母 \(c\)。 3. **输出单位分数**:如果 \(a = 1\),则直接输出 \( \frac{1}{c} \) 并结束循环;否则,输出 \( \frac{1}{c} \) 并继续计算剩余分数。 4. **计算剩余分数**:通过通分相减的方式计算剩余分数的分子和分母。
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