正方形包含最多正方形数

该博客探讨如何在一个边长为N的正方形中计算所有包含的正方形总数,利用数学方法解决,通过求解平方和公式n(n+1)(2n+1)/6得出答案。

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*描述

 

有一个正方形的边长为N,你现在要在这个边长为N的大正方形里面找出一共有多少正方形。

 

 

输入

 

 

输入一个数字,正方形的边长N(0<=N<=32767)

 

 

 

输出

 

输出一行,表示一共有多少正方形。

 

*/


解析:

该题用数学方法解决一个平方和公式便搞定。

因为正方形是个平方问题。

如一个4*4的正方形,考虑包含的1*1,有 4*4个,2*2的正方形,如图,一个边上能放3个不同的正方形,则大正方形内能放有3*3个2*2的小正方形,同理,能放2*2个3*3的小正方形,能放1*1个4*4的正方形。

所以 问题就成了求n阶的平方和问题了。


n= M1~n  n^2;

另,平方和公式为n(n+1)(2n+1)/6

则算法为:

s=n*(n+1)*(2*n+1)/6.0;


附平方和公式推导方法:

证法 (归纳猜想法):
1、N=1时,1=1(1+1)(2×1+1)/6=1
2、N=2时,1+4=2(2+1)(2×2+1)/6=5
3、设N=x时,公式成立,即1+4+9+…+x&sup2;=x(x+1)(2x+1)/6
则当N=x+1时,
1+4+9+…+x&sup2;+(x+1)&sup2;=x(x+1)(2x+1)/6+(x+1)&sup2;
=(x+1)[2x&sup2;+x+6(x+1)]/6
=(x+1)[2x&sup2;+7x+6]/6
=(x+1)(2x+3)(x+2)/6
=(x+1)[(x+1)+1][2(x+1)+1]/6
也满足公式
4、综上所述,平方和公式成立,得证。


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