完美平方

本文介绍了两种算法来解决如何使用最少数量的完全平方数之和表示一个正整数n的问题。第一种方法采用动态规划,时间复杂度为O(n^2),适用于较小的n;第二种方法基于拉格朗日四平方定理,通过判断是否能表示为1、2或3个平方数之和,达到线性时间复杂度。

给一个正整数 n, 找到若干个完全平方数(比如1, 4, 9, ... )使得他们的和等于 n。你需要让平方数的个数最少。

给出 n = 12, 返回 3 因为 12 = 4 + 4 + 4
给出 n = 13, 返回 2 因为 13 = 4 + 9

 

dp.

/* ***********************************************
Author        :guanjun
Created Time  :2016/8/31 17:17:39
File Name     :1.cpp
************************************************ */
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <string.h>
using namespace std;
int dp[1010];
int n;
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    //freopen("in.txt","r",stdin);
    #endif
    //freopen("out.txt","w",stdout);
    while(cin>>n){
        //dp[i]表示 组成i的最小完全平方数的个数
        //那么 dp[i]=(dp[i],dp[i-j*j]+1)
        //初始化 全是1组成的情况
        for(int i=1;i<=n;i++)dp[i]=i;
        for(int i=1;i<=n;i++){
            for(int j=1;j*j<=i;j++){
                dp[i]=min(dp[i],dp[i-j*j]+1);
            }
        }
        cout<<dp[n]<<endl;
    }
    return 0;
}

上面dp的时间复杂度是 O(n^2)空间复杂度是 O(n)

当n非常大的时候,一定会超时。

其实这题还有其他解法....可以用四方定理。四方定理就是:所有自然数至多只要用四个数的平方和就可以表示。

那么问题可以简化成 判断这个数是不是某个数的平方,或者是不是某两个数的平方和,或者是不是某3个数的平方和。   时将复杂度o(n)   但是跑的飞快....

/* ***********************************************
Author        :guanjun
Created Time  :2016/12/1 13:39:31
File Name     :平方数求和.cpp
************************************************ */
#include <bits/stdc++.h>
#define ull unsigned long long
#define ll long long
#define mod 90001
#define INF 0x3f3f3f3f
#define maxn 10010
#define cle(a) memset(a,0,sizeof(a))
const ull inf = 1LL << 61;
const double eps=1e-5;
using namespace std;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >pq;
struct Node{
    int x,y;
};
struct cmp{
    bool operator()(Node a,Node b){
        if(a.x==b.x) return a.y> b.y;
        return a.x>b.x;
    }
};

bool cmp(int a,int b){
    return a>b;
}
bool check1(ll n) {
    int a=sqrt(n);
    return a*a==n;
}
bool check2(ll n) {
    for(ll i=1;i*i<=n;i++){
        if(check1(n-i*i))return true;
    }
    return  false;
}
bool check3(ll n) {
    for(ll i=1;i*i<=n;i++){
        if(check2(n-i*i))return true;
    }
    return false;
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    //freopen("in","r",stdin);
    #endif
    //freopen("out.txt","w",stdout);
    ll n;
    while(cin>>n){
        if(n==-1)break;
        if(check1(n)||n==0){
            cout<<1<<endl;
        }
        else if(check2(n)){
            cout<<2<<endl;
        }
        else if(check3(3)){
            cout<<3<<endl;
        }
        else cout<<4<<endl;
    }
    return 0;
}

 

转载于:https://www.cnblogs.com/pk28/p/5827338.html

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