📜  求 [L, R] 范围内所有奇数完全平方的和(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:40:41.275000             🧑  作者: Mango

求 [L, R] 范围内所有奇数完全平方的和

介绍

本题目要求我们编写一个程序,求出在给定范围 [L, R] 中所有奇数的完全平方的和。在解决此类问题时,我们需要用到一些关于数学运算的基本知识,例如平方和公式等。

代码实现

下面给出一个 Python 实现的例子:

def sum_of_odd_squares(L, R):
    ans = 0
    for i in range(L, R+1):
        if i % 2 == 1:
            ans += i**2
    return ans

代码实现比较简单,我们只需要遍历给定范围内所有的奇数,把它们的平方加起来即可。需要注意的是,范围包括了 L 和 R,所以在 range 的时候需要把 R + 1。

正确性证明

由于我们是通过遍历的方式来求解所有奇数的完全平方和,因此我们需要证明遍历的过程中不会漏掉任何一个奇数的完全平方,也不会重复计算。具体证明如下:

  1. 遍历过程中不会漏掉任何一个奇数的完全平方:我们的遍历方式是通过依次枚举 L 到 R 中所有的整数,并在每次循环中判断其是否为奇数,并计算它的平方。因此,不会漏掉任何一个奇数的完全平方,每一个奇数都会被计算到,因此算法的正确性得到了保障。

  2. 遍历过程中不会重复计算:在遍历过程中,对于每一个奇数 i,我们只会计算一次 i 的平方,并把这个平方加进答案的 sum 变量中,而 i 的平方只会被计算一次,因此不会出现重复计算的情况。因此,算法的正确性也得到了保障。

结合上述两点证明,我们可以证明算法的正确性。

时间复杂度分析

本算法的时间复杂度为 O(R - L + 1),即在范围内遍历每一个奇数的时间复杂度。因此,算法的时间复杂度与范围的大小有关。

空间复杂度分析

本算法的空间复杂度为 O(1),即只需要维护一个变量来存储最终答案 sum,空间复杂度与输入大小无关。