确定给定数量N是否可以成为具有所有3个整数边的直角三角形的斜边的算法

时间:2013-10-12 10:07:08

标签: java c++ c algorithm geometry

假设您给出了一个直角三角形的斜边,那么如何确定在给定的斜边下是否有两个完整的小边。

例如,您将斜边视为5.然后您必须确定给定的直角三角形是否有较小的整数边。答案为yes,因为我们可以将较小的边用作3和4,因此获得3-4-5直角三角形。

同样,对于斜边7,我们没有这样的直角三角形。

换句话说,我们必须找出给定数字N是否可以作为右三角形的斜边,所有三边都是整数。

我在Pythagorean triples上阅读了整篇文章,但仍然没有成功。我很困惑要检查哪些条件。请帮忙。

4 个答案:

答案 0 :(得分:3)

你有一个原语毕达哥拉斯三重奏:

(p^2 - q^2)^2 + (2 * p * q))^2 = (p^2 + q^2)^2 = N^2

假设p> = q。然后我们有

N >= 2 * q^2 or q <= sqrt(N / 2)

假设N = 13.那么我们需要q&lt; = sqrt(13/2)= 2.54

q = 2 =&gt; p ^ 2 = 13 - 4 = 9,这是一个正方形。

因此,您可以从1..sqrt(N / 2)获得一个小数字'i'循环,并检查N - (i ^ 2)是否为正方形。

对于原语毕达哥拉斯元组的成员,这将是 O(sqrt(N))

C / C ++中的示例代码:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

void CheckTuple(int n)
{
    int k = sqrt(n/2.0);

    for (int i = 1; i <= k; i++) {
        int tmp = sqrt((double)(n - i * i));
        if ((tmp * tmp) == (n - i * i)) {
            printf("%d^2 + %d^2 = %d^2\n", (tmp*tmp - i*i), 2 * tmp * i, n);
            return;
        }
    }
    printf("%d is not part of a tuple\n", n);
    return;
}


int main(int argc, char *argv[])
{

    CheckTuple(5);
    CheckTuple(6);
    CheckTuple(13);
    CheckTuple(10);
    CheckTuple(25);

    return 0;
}

输出:

3^2 + 4^2 = 5^2
6 is not part of a tuple
5^2 + 12^2 = 13^2
8^2 + 6^2 = 10^2
7^2 + 24^2 = 25^2

答案 1 :(得分:2)

int hypo = 5, i;
double other = 0;
for (i=1;i<hypo;i++)
{
    other = Math.sqrt(hypo*hypo - i*i);
    if (other == (int)other)
        break;
}

if (i<hypo)
   System.out.println("Yes - (" + (int)other + ", " + i +")" );
else
   System.out.println("No");

<强> O(N)

答案 2 :(得分:1)

编辑:无需执行以下步骤,因为它将始终返回false。

//For each element in the array check whether twice its value equals N^2. If no match occurs then continue to the following.

Have two counters I1 and I2 -> Initialize I1 = 1 and I2 = N-1.
1. Check the sum I1^2 + I2^2;  
2. If the sum is > N^2, decrement the right counter (I2).  
3. If it is < N^2, increment the left counter (I1).

Keep doing the above 3 statements until one of the following happens.    
-> If the sum matches N^2, then a right angled triangle can be formed.
-> If I2 <= I1, then it is not possible to form a triangle.

复杂性:O(N)

编辑:正如Dukeling指出的那样,没有必要存储阵列。你可以直接将I1和I2平方。

答案 3 :(得分:0)

这个怎么样?

  • “较小”的边应该比三角形的斜边小。
  • 我们还需要两个方面。

- &GT; 2 for循环继续到斜边。像这样的东西:

public static boolean isAnIntegerTriangle(int hypotenuse) {
    for (int i = 0; i < hypotenuse; i++) {
        for (int j = 0; j < hypotenuse; j++) {
            boolean b = ((hypotenuse * hypotenuse) == (i * i + j * j));
            if (b)
                return true;
        }
    }
    return false;
}

测试:

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(isAnIntegerTriangle(5));
    System.out.println(isAnIntegerTriangle(10));
    System.out.println(isAnIntegerTriangle(7));
}

输出:

true
true
false