每一个正整数 n 都可以写成若干个完全平方数之和。例如 12=4+4+4。输入 正整数 n,计算 n 最少可以表示成几个完全平方数之和。
时间: 2024-05-06 14:20:25 浏览: 256
这是一个经典的数学问题,称为“四平方和定理”。
根据四平方和定理,任何一个正整数都可以表示成不超过四个完全平方数之和。
因此,我们可以先尝试将 n 表示成一个完全平方数,如果不能,则尝试将 n 表示成两个完全平方数之和,如果还是不能,则尝试将 n 表示成三个完全平方数之和,最后如果还是不能,则 n 可以表示成四个完全平方数之和。
具体实现可以使用动态规划算法,定义状态 dp[i] 表示将 i 表示成完全平方数之和的最小个数。转移方程为:
dp[i] = min(dp[i], dp[i-j*j]+1)
其中 j*j 是一个完全平方数,i-j*j 是剩余部分,dp[i-j*j]+1 表示将剩余部分表示成完全平方数之和的最小个数加上 j*j 这个完全平方数。
最终的答案即为 dp[n]。
以下是 Python 代码实现:
```python
import math
n = int(input())
# 初始化 dp 数组
dp = [float('inf')] * (n+1)
dp[0] = 0
# 动态规划
for i in range(1, n+1):
for j in range(1, int(math.sqrt(i))+1):
dp[i] = min(dp[i], dp[i-j*j]+1)
# 输出结果
print(dp[n])
```
相关问题
用Java写一个程序,每个数均可表示成若干完全平方数(1,4,9,16,25…)之和,完全平方数是可重复,求出n的一种组合要求完全平方数的个数最少。 如:12 = 4 + 4 + 4; 13 = 4 + 9
好的,我可以为您提供一个 Java 程序,来实现这个功能。程序使用了动态规划的思想,具体实现如下:
```java
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
public class MinSquareCount {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个正整数:");
int n = scanner.nextInt();
int[] dp = new int[n + 1];
Arrays.fill(dp, Integer.MAX_VALUE);
dp[0] = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j * j <= i; j++) {
dp[i] = Math.min(dp[i], dp[i - j * j] + 1);
}
}
System.out.println("需要的最少完全平方数个数为:" + dp[n]);
}
}
```
程序中,使用了一个长度为 n+1 的数组 dp 来记录每个数需要的最少完全平方数个数。初始化时,将 dp 数组中每个元素都赋为 Integer.MAX_VALUE,表示这个数目前还不可达。
然后,程序从 1 循环到 n,对于每个数,再从 1 循环到它的平方根,枚举每个可能的完全平方数,计算出它所需要的最少完全平方数个数,更新 dp 数组。
最后输出 dp[n],即为需要的最少完全平方数个数。
例如,当输入 12 时,程序会输出 3,即 12 可以表示为 4+4+4 的形式,需要的完全平方数个数为 3。
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