Project Euler 58: Spiral primes
从一开始按以下方式逆时针旋转,可以形成一个边长为七的正方形螺旋:
一个有趣的现象是右下对角线上都有一个奇完全平方数,但是更有趣的是两条对角线上的十三个数中有八个数是素数(已经标红),也就是说素数占比为\(8/13\approx62\%\)。如果在上面的螺旋再加一层就可以形成一个边长为九的正文形螺旋。如果这个过程继续下去,在边长为多少的时候两条对角线上的数字中质数占比会低于10%?
分析:这道题和第二十八题非常类似,只不过二十八题是顺时针旋转,所以是右上角元素是完全平方数,而这道题是逆时针旋转,所以右下角元素是完全平方数。回忆二十八题的解题思路,我们从每一层的完全平方数开始,依次递推同一层的另外三个对角线元素的值。这道题也是一样的思路,首先观察每一层右下角的奇完全平方数,如边长为七时右下角的奇完全平方数是四十九,然后从四十九中减去六就得到左下角的对角线元素是四十三,而六恰好是边长七减去一。依次类推,我们从四十三中减去六得到左上角的对角线元素为三十七,再减去六得到右上角对角线元素为三十一。在这四个数中,右下角的完全平方数显然不是素数,所以我们只需要检测剩下三个元素是否是素数就可以了。
一般地,设每一层螺旋的边长为\(k\),显然\(k\)只能取大于一的奇数值。则这一层的右下角元素值为\(k^2\),左下角元素为\(k^2-(k-1)\),左上角元素为\(k^2-2(k-1)\),右上角元素为\(k^2-3(k-1)\)。在每一层,我们检查除右下角元素以外的其它三个元素是否为素数,假设到目前这一层为止总共在对角线上发现了\(p\)个素数,而对角线上元素共有\(2k-1\)个,则素数占比\(r=p/(2k-1)\),当\(r<0.1\)时返回\(k\)即为题目所求。代码如下:
# time cost = 276 ms ± 1.39 ms
from itertools import count
from sympy import isprime
def main():
k = 0
for i in count(3,2):
a = i**2 - (i-1)
b = a - (i-1)
c = b - (i-1)
k += len([x for x in [a,b,c] if isprime(x)])
n = 2 * i - 1
if k/n < 0.1:
return i
Project Euler 58: Spiral primes的更多相关文章
- Project Euler:Problem 58 Spiral primes
Starting with 1 and spiralling anticlockwise in the following way, a square spiral with side length ...
- Project Euler 27 Quadratic primes( 米勒测试 + 推导性质 )
题意: 欧拉发现了这个著名的二次多项式: f(n) = n2 + n + 41 对于连续的整数n从0到39,这个二次多项式生成了40个素数.然而,当n = 40时402 + 40 + 41 = 40( ...
- Project Euler 21 Distinct primes factors( 整数因子和 )
题意: 记d(n)为n的所有真因数(小于n且整除n的正整数)之和. 如果d(a) = b且d(b) = a,且a ≠ b,那么a和b构成一个亲和数对,a和b被称为亲和数. 例如,220的真因数包括1. ...
- Project Euler 47 Distinct primes factors( 筛法记录不同素因子个数 )
题意: 首次出现连续两个数均有两个不同的质因数是在: 14 = 2 × 715 = 3 × 5 首次出现连续三个数均有三个不同的质因数是在: 644 = 22 × 7 × 23645 = 3 × 5 ...
- Project Euler 37 Truncatable primes
题意:3797有着奇特的性质.不仅它本身是一个素数,而且如果从左往右逐一截去数字,剩下的仍然都是素数:3797.797.97和7:同样地,如果从右往左逐一截去数字,剩下的也依然都是素数:3797.37 ...
- Project Euler 35 Circular primes
题意:197被称为圆周素数,因为将它逐位旋转所得到的数:197/971和719都是素数.小于100的圆周素数有十三个:2.3.5.7.11.13.17.31.37.71.73.79和97.小于一百万的 ...
- Python练习题 039:Project Euler 011:网格中4个数字的最大乘积
本题来自 Project Euler 第11题:https://projecteuler.net/problem=11 # Project Euler: Problem 10: Largest pro ...
- Python练习题 038:Project Euler 010:两百万以内所有素数之和
本题来自 Project Euler 第10题:https://projecteuler.net/problem=10 # Project Euler: Problem 10: Summation o ...
- [project euler] program 4
上一次接触 project euler 还是2011年的事情,做了前三道题,后来被第四题卡住了,前面几题的代码也没有保留下来. 今天试着暴力破解了一下,代码如下: (我大概是第 172,719 个解出 ...
随机推荐
- 深入研究BufferedReader底层源码
目录 1 概述 2 BufferedReader源码分析 3 意外发现 1 概述 最近研究JDK IO流这一块源码,发现真的比较简单,而且还有很多意外发现,如果大家对JDK源码感兴趣,不妨从IO流这一 ...
- Airport Express UVA - 11374
In a small city called Iokh, a train service, Airport-Express, takes residents to the airport more q ...
- Mac上Charles抓包iOS的https请求
介绍一款抓包工具,一般我在windows下使用Fiddler抓包,Fiddler使用教程这里就不讲了,重点介绍使用mac时的抓包工具----Charles. 进入官网 :Charles官网地址官网下载 ...
- Linux 命令之 mkdir
mkdir的作用是创建一个目录,可以理解为 make directory 的缩写. 创建目录 mkdir dir_name 在当前目录创建一个名为 dir_name 的目录. 同时创建多级目录 假设现 ...
- Linux之shell基础
Shell基础 一.shell概述 1) shell是一个命令行解释器,它为用户提供了一个向Linux内核发送请求以便运行程序的界面系统级程序,用户可以用shell来启动.挂起.停止甚至是编写一些程序 ...
- .NET Core开发的iNeuOS物联网平台部署树霉派,从网关到云端整体解决方案。助力2019中国.NET峰会。
2019 中国.NET 开发者峰会正式启动 目 录 1. 概述... 2 2. 树莓派硬件配置... 2 3. 软件信息... 3 4. Raspb ...
- 致远OA_0day批量植Cknife马一步到位
最近各位师傅都在刷这个嘛,原本的exp是上传一个test123456.jsp的命令执行的马子,不过我在试的时候发现替换成C刀一句话出错,原因未知,并且test123456.jsp如果存在的话用原来ex ...
- WCE-hash注入工具使用
wce的使用说明如下 参数解释:-l 列出登录的会话和NTLM凭据(默认值)-s 修改当前登录会话的NTLM凭据 参数:<用户名>:<域 ...
- Ubuntu PHP安装bcmath模块
1.sudo apt-get install php-bcmath ,安装之后: 2.运行:php -i | grep "php.ini",找到php的配置文件: 加入代码: ex ...
- linux::jsoncpp库
下载库:http://sourceforge.net/projects/jsoncpp/files/ tar -zxvf jsoncpp-src- -C jsoncpp () 安装 scons $ s ...
