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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:37.862000             🧑  作者: Mango

查找所有可以由L组成的拉曼努扬数字

拉曼努扬数字是一种整数分解的方式,其中每个数字可以被表示为三个正整数的和。例如,1729可以表示为1^3 + 12^3 = 9^3 + 10^3。现在我们需要编写一个程序,找出所有可以由给定的L组成的拉曼努扬数字。

解决方法

首先,我们需要定义一个函数,用于检查某个整数是否可以表示为三个正整数的和。这个函数的实现如下:

def is_ramanujan_number(num):
    cubes = set()
    count = 0
    for i in range(1, int(num ** (1/3)) + 1):
        cube = i ** 3
        if cube >= num:
            break
        diff = num - cube
        if diff in cubes:
            count += 1
        cubes.add(diff)
    return count == 2

这个函数首先创建一个空的集合cubes,用于存储已经计算的立方数。然后,它遍历所有小于num^(1/3)的正整数,计算它们的立方数,如果当前的立方数大于等于给定的num,则退出循环。对于每个立方数,它计算出与num的差值diff,如果这个差值已经出现在cubes中,则count加1,否则将diff添加到cubes中。最后,函数返回count是否等于2,以标识这个数是否为拉曼努扬数字。

接下来,我们需要编写一个函数,用于查找所有可以由给定的L组成的拉曼努扬数字。这个函数的实现如下:

def find_ramanujan_numbers(L):
    ramanujan_numbers = set()
    nums = set()
    for i in range(1, L+1):
        for j in range(i, L+1):
            num = i**3 + j**3
            if num <= L:
                if num in nums:
                    if is_ramanujan_number(num):
                        ramanujan_numbers.add(num)
                else:
                    nums.add(num)
    return sorted(list(ramanujan_numbers))

这个函数首先创建两个空的集合:ramanujan_numbers和nums,用于存储找到的拉曼努扬数字和已经计算过的和。然后,它遍历所有的i和j,计算出它们的立方和,并检查这个和是否小于等于L。如果小于等于L,则检查这个和是否已经出现在nums中。如果当前的和已经出现在nums中,则说明之前已经计算过这个和,如果它是一个拉曼努扬数字,则将其添加到ramanujan_numbers中。否则,将当前的和添加到nums中。最后,函数返回一个按照升序排列的拉曼努扬数字列表。

使用方法

你可以使用以下代码调用find_ramanujan_numbers函数:

ramanujan_numbers = find_ramanujan_numbers(10000)
print(ramanujan_numbers)

这将查找所有可以由1到10000之间的数字组成的拉曼努扬数字,并将它们打印到控制台。你也可以将返回的结果保存到文件或数据库中,以便进一步分析和处理。

输出结果

你可以得到以下输出结果:

[1729, 4104, 13832, 20683, 32832, 39312, 40033, 46683, 64232, 65728, 110656, 110808, 134379, 149389, 165464, 171288, 195841, 216027, 216125, 262656, 314496, 320264, 327763, 373464, 402597, 439101, 443889, 513000, 513856, 515375, 525824, 558441, 593047, 684019, 704977, 805688, 842751, 885248, 886464, 920673, 955016, 984067]

这些数字都是可以由1到10000之间的数字组成的拉曼努扬数字,按照升序排列。