请分别使用一重循环和二重循环的方法计算序列1+(1+2)+(1+2+3)+...+(1+2+3+...+n)(其中n为给定的大于2的正整数),并记录每种方法在相同n值下的求和结果以及求解时间。请提供具体的数据测试示例来展示这两种算法的性能差异。
时间: 2024-09-27 19:06:36 浏览: 29
汇编语言试题及答案(1).pdf
5星 · 资源好评率100%
首先,我们来看一重循环的解决方案,也就是累加法:
```python
def sum_of_sequence_one_loop(n):
total = 0
for i in range(1, n + 1):
total += i * (i + 1) // 2 # 使用公式计算1到n的和
return total
# 测试示例
n = 10
result_one_loop = sum_of_sequence_one_loop(n)
time_one_loop = %timeit -o sum_of_sequence_one_loop(n)
```
接下来,我们看二重循环的方式,虽然直观,但是效率较低:
```python
def sum_of_sequence_two_loop(n):
total = 0
inner_sum = 0
for i in range(1, n + 1):
inner_sum = 0
for j in range(1, i + 1):
inner_sum += j
total += inner_sum
return total
# 测试示例
result_two_loop = sum_of_sequence_two_loop(n)
time_two_loop = %timeit -o sum_of_sequence_two_loop(n)
```
这里`%timeit -o`用于测量运行时间并输出最优时间。
对比这两种方法,通常一重循环因为其直接利用数学公式计算,效率会远高于逐层累加的二重循环。对于较大的n值,差距会更明显。比如,在n=100甚至更大的情况下,二重循环的计算量将呈指数增长,而一重循环的时间复杂度则相对较低,接近线性。
阅读全文