第四平方和定理问题
第四平方和定理,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。
【输入】一个正整数N(N<5000000)
【输出】4个非负整数,按从小到大排序,中间用空格分开
【输入范例 1】5
【输出范例 1】0 0 1 2
【输入范例 2】773535
【输出范例 2】1 1 267 838
程序代码:
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int N,a,b,c,d;
scanf("%d",&N);
for(a=0;a<=pow(N,1.0/8);a++) //缩小a的范围,减少循环的次数,a从0开始,以逐次加一来循环
{
for(b=a;b<=pow(N,1.0/4);b++) //缩小b的范围,减少循环的次数,b>=a,b从a开始,以逐次加一来循环
{ //因为a,b较小,所以a,b从最小的数开始进行筛选
for(c=(int)(2*sqrt(N)-1);c>=b;c--) //缩小c的范围,减少循环的次数,c>=b,因为c比较大,所以从最大的值开始逐步递减来筛选
{
for(d=(int)sqrt(N);d>=c;d--) //缩小d的范围,减少循环的次数,d>=c,因为d比较大,所以从最大的值开始逐步递减来筛选
{
if(a*a+b*b+c*c+d*d-N==0) //判断是否与输入的值相等
{
printf("%d %d %d %d\n",a,b,c,d); //输出
exit(0); //输出第一个后退出程序
}
}
}
}
}
return 0;
}