所有可能的毕达哥拉斯三重奏

时间:2012-09-19 17:39:10

标签: c++ math for-loop

这是问题

查找side1,side2和斜边的所有毕达哥拉斯三元组都不超过500.使用三重嵌套for循环尝试可能性。

以下是我的尝试

#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main()
{
    int side1 = 0;
    int side2 = 0;
    int rightSide = 0;

    cout << "Right Side" << setw(10) << "Side1" << setw(10) << "Side2" << endl;

    for(int i=1;i<=500;i++)
    {
        side1++;
        //cout << side1 << endl;

        for(int a=1;a<=500;a++)
        {
            side2++;
            //cout << "side 2 " << side2 << endl;

            for(int c=1;c<=500;c++)
            {
                rightSide++;
                int rightSideSqr = rightSide*rightSide;
                int side1Sqr = side1*side1;
                int side2Sqr = side2*side2;

                if(rightSideSqr == side1Sqr+side2Sqr)
                {
                    cout << rightSideSqr << setw(15) << side1 << setw(10) << side2 << endl;
                 }


            }
        }
    }
}

但它没有成功,似乎是一个无限循环。请帮忙。

请注意:我是C ++的新手,我自己研究。而且,这不是作业,我提出了问题陈述,因为这是表达问题的最佳方式。

修改

右侧Side1 Side2

RUN SUCCESSFUL(总时间:1s)

编辑2

工作代码

#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main()
{
    //int side1 = 0;
    //int side2 = 0;
    //int rightSide = 0;

    cout << "Right Side" << setw(10) << "Side1" << setw(10) << "Side2" << endl;

    for(int i=1;i<=500;i++)
    {
        //side1++;
        //cout << side1 << endl;

        for(int a=1;a<=500;a++)
        {
            //side2++;
            //cout << "side 2 " << side2 << endl;

            for(int c=1;c<=500;c++)
            {
                //rightSide++;
                int rightSideSqr = c*c;
                int side1Sqr = i*i;
                int side2Sqr = a*a;

                if(rightSideSqr == (side1Sqr+side2Sqr))
                {
                    cout << rightSideSqr << setw(15) << i << setw(10) << a << endl;
                 }


            }
        }
    }
}

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

它不是一个无限循环,它只是一个非常缓慢的有限循环。 I / O很慢 - 您在中间循环的cout语句中打印出500 * 500 = 250,000行文本,并且向控制台打印出250,000行文本非常非常慢。如果删除该print语句,它将更快地执行。

其次,你的逻辑有误。变量side1side2rightSide永远不会在适当的时间重置为0,因此它们只会继续超出预期值。尝试将它们重置为0,或者只使用循环计数器而不是像这样的额外变量。

答案 1 :(得分:1)

除了@Adam Rosenfield指出的问题。如果限制提高一点,程序将无法快速完成3个循环。

首先观察到你不需要第3个内环,因为可以计算和比较斜边。计算两边的斜边,使其成为整数,并检查毕达哥拉斯式的平等是否仍然存在。

你可以做一些更多的观察:两边是可以互换的,所以我们只需要循环到sqrt(500 2 / 2)(过去只会反转两边)。对于右三角形另一侧的第二个内环,由于我们知道了上限,我们可以通过循环到sqrt来减少循环次数(500 2 - side1 2功能)。

伪代码,不是C代码(C代码中的^是异或,但我在下面的伪代码中使用^表示功率)。 round()将舍入到最接近的整数(您可能需要实现此操作)。在进入循环之前,可以缓存2个循环的上限,因为它们的值在循环期间不会改变:

for (side1 = 1; side1 <= round(sqrt(500^2 / 2)); side1++) {
    for (side2 = side1; side2 <= round(sqrt(500^2 - i^2)); side2++) {
        hypo = round(sqrt(side1^2 + side2^2))

        if (hypo^2 == side1^2 + side2^2) {
           printResult
        }
    }
}