用JAVA编写程序,输出30位以内的所有自幂数自幂数。代码要求尽最大可能节省输出时间和算力资源
时间: 2024-09-14 19:15:19 浏览: 47
java代码-使用java输入参数为一个整数,输出为该整数各个位上的最大数字的源代码
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自幂数是指一个n位数,其各位数字的n次幂之和等于该数本身。例如,153是一个3位数,且153=1^3+5^3+3^3。要编写一个Java程序输出30位以内的所有自幂数,我们可以遵循以下步骤:
1. 确定搜索的范围:由于30位以内的最大数字是10^30-1,我们可以将搜索范围限定在1到10^30-1之间。
2. 对于每一个数字,我们需要判断其是否为自幂数,即对于每一个数x,检查是否满足x = a^k + b^k + ... + c^k,其中k是x的位数,a, b, ..., c是x的各个位上的数字。
3. 为了节省时间和算力资源,我们可以在计算过程中进行优化,比如先计算出各个位数的幂次方的最大值,然后根据实际情况进行判断。
以下是一个简单的Java代码示例来实现这个功能:
```java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 输出所有30位以内的自幂数
for (int k = 1; k < 30; k++) {
// 由于30位数最大为10^30-1,所以每一位的最大值为9
int maxSingleDigitPower = (int) Math.pow(9, k);
// 10^(k-1) 是一个k位数,它的幂次方最大不会超过这个值
int maxNumber = (int) (Math.pow(10, k) - 1);
for (int i = 1; i <= maxNumber; i++) {
if (isAutomorphic(i, k)) {
System.out.println(i + "^" + k + "=" + powerSum(i, k));
}
}
}
}
// 检查一个数是否为k位自幂数
private static boolean isAutomorphic(int num, int k) {
int square = num * num;
int temp = num;
while (temp > 0) {
if (temp % 10 != square % 10) {
return false;
}
temp /= 10;
square /= 10;
}
return true;
}
// 计算一个数的各位数字的k次幂之和
private static int powerSum(int num, int k) {
int sum = 0;
while (num > 0) {
int digit = num % 10;
sum += (int) Math.pow(digit, k);
num /= 10;
}
return sum;
}
}
```
这个程序通过循环检查每一个数是否为自幂数,并计算了30位以内所有可能的自幂数。注意,由于30位数字非常大,所以在实际运行过程中可能会有性能问题。
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