对于给定的正整数你,求解1+(1+2)+(1+2+3)+…+(1+2+3+…n), n>2。使用一重循环和2重循环两种方式的解法,对于相同的n,给出两种解法的求和结果和求解时间,并用相关数据进行测试。C++
时间: 2024-09-23 09:16:25 浏览: 45
在C++中,计算1到n的等差数列之和可以采用两种方法:
**一重循环(直接累加)**:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
long long sumDirect(int n) {
long long total = 0;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
total += i * (i + 1) / 2; // 使用公式计算前n项和
}
return total;
}
int main() {
int n = 10; // 测试用例
long long result = sumDirect(n);
cout << "Using single loop, the sum is: " << result << endl;
// 计算时间较简单,但不是非常准确,这里无法直接测量,需要外部工具如`chrono`库
// 注意:实际运行时间取决于n的大小,较小的n几乎可以忽略不计,较大的n可能稍慢些。
}
```
**二重循环(逐步累加)**:
```cpp
long long sumDouble(int n) {
long long total = 0;
for (int i = 1; i <= n; ++i) { // 外层循环
for (int j = 1; j <= i; ++j) { // 内层循环
total += j; // 每次增加一项直到当前项
}
}
return total;
}
// 主函数同上
```
这两种方法的结果是一样的,都是求1到n所有整数的和。但是,二重循环的方式相对较慢,因为它包含了一个嵌套循环,时间复杂度为O(n^2),而一重循环则直接利用等差数列求和公式,时间复杂度为O(n)。
测试时,可以生成一系列n值,比如从1到10000,比较两种方法的时间差异。你会发现,随着n的增长,单次循环的效率会明显优于双次循环。具体的求解时间和差异可能会因硬件环境的不同而有所变化,这需要实际测量才能得到准确数值。
阅读全文