打印系列1 3 + 2 3 + 3 3 + 4 3 +…。+ n 3的总和直到第n个项。
例子:
Input : n = 5
Output : 225
13 + 23 + 33 + 43 + 53 = 225
Input : n = 7
Output : 784
13 + 23 + 33 + 43 + 53 +
63 + 73 = 784
输出 :
225
时间复杂度:O(n)
一个有效的解决方案是使用直接数学公式,该公式为(n(n + 1)/ 2)^ 2
For n = 5 sum by formula is
(5*(5 + 1 ) / 2)) ^ 2
= (5*6/2) ^ 2
= (15) ^ 2
= 225
For n = 7, sum by formula is
(7*(7 + 1 ) / 2)) ^ 2
= (7*8/2) ^ 2
= (28) ^ 2
= 784
C++
// A formula based C++ program to find sum
// of series with cubes of first n natural
// numbers
#include
using namespace std;
int sumOfSeries(int n)
{
int x = (n * (n + 1) / 2);
return x * x;
}
// Driver Function
int main()
{
int n = 5;
cout << sumOfSeries(n);
return 0;
}
输出:
225
时间复杂度: O(1)
这个公式如何运作?
我们可以使用数学归纳法证明该公式。我们可以很容易地看到,该公式对于n = 1和n = 2成立。对n = k-1成立。
Let the formula be true for n = k-1.
Sum of first (k-1) natural numbers =
[((k - 1) * k)/2]2
Sum of first k natural numbers =
= Sum of (k-1) numbers + k3
= [((k - 1) * k)/2]2 + k3
= [k2(k2 - 2k + 1) + 4k3]/4
= [k4 + 2k3 + k2]/4
= k2(k2 + 2k + 1)/4
= [k*(k+1)/2]2
即使结果未超出整数限制,上述程序也会导致溢出。像以前的帖子一样,我们可以通过先进行除法来在一定程度上避免溢出。
有关更多详细信息,请参阅程序的完整文章以获取前n个自然数的立方和!
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