使用C++查詢數列14, 28, 20, 40,…..的第N項
在這個問題中,我們給定一個整數N。我們的任務是查詢該數列的第n項 −
14, 28, 20, 40, 32, 64, 56, 112….
讓我們來看一個例子來理解這個問題:
輸入
N = 6
輸出
64
解決方案方法
為了找到該數列的第N項,我們需要找到該數列的通項公式。為此,我們需要仔細觀察該數列。我可以看到兩種不同的方法來解決該數列。
方法1
該數列是奇數位和偶數位上兩個不同數列的混合。
**奇數位** − 14, 20, 32, 56, ….
T1 = 14 T3 = 20 = T1 + 6 T5 = 32 = T3 + 12 T7 = 56 = T5 + 24 = T1 + 6 + 12 + 24 = T1 + 6*(1 + 2 + 4) TN = T1 + 6(20 + 21 + 22 +....+ 2((N/2) - 1 ) )
**偶數位** − 28, 40, 64, 112…
T2 = 28 T4 = 40 = T2 + 12 T6 = 64 = T4 + 24 T8 = 112 = T6 + 48 = T2 + 12 + 24 + 48 = T2 + 6*(2 + 4 + 8) TN = T2 + 6(21 + 22 +....+ 2((N/2) - 1 ) )
該數列的第N項是
$\mathrm{T_{N}\, =\, T_{s}\, +\, 6\left ( \sum 2^{\left ( \left ( N/2 \right )-1 \right )} \right )}$,其中值從s到N,每次遞增2。
對於偶數值,s = 2,
對於奇數值,s = 1。
示例
#include <iostream> #include <math.h> using namespace std; long findNthAdd(int s, int i, int n){ int sum = 0; for(; i <= n; i+= 2){ sum += pow(2, (int)((i/2) - 1)); } return 6*sum; } long findNthTermSeries(int n){ int s, i; if(n % 2 == 0){ s = 28; i = 4; } else{ s = 14; i = 3; } return ( s + findNthAdd(s, i, n)); } int main(){ int n = 15; cout<<n<<"th term of the series is "<<findNthTermSeries(n); return 0; }
輸出
15th term of the series is 776
另一種解決方案
另一種方法是利用以下事實:當前項要麼是前一項的兩倍,要麼是前一項減去8,這取決於它是奇數還是偶數。
If N is even TN = 2*T(N-1) If N is odd TN = T(N-1) - 8
因此,我們需要從2迴圈到N,並透過檢查它是奇數還是偶數來找到Ti。
示例
程式說明了我們解決方案的工作原理:
#include <iostream> using namespace std; bool isEven(int N){ if(N % 2 == 0) return true; return false; } int findNthTermSeries(int n){ int TermN = 14; for (int i = 2; i <= n; i++) { if (isEven(i)) TermN *= 2; else TermN -= 8; } return TermN; } int main(){ int n = 15; cout<<n<<"th term of the series is "<<findNthTermSeries(n); return 0; }
輸出
15th term of the series is 776
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