Python程式:查詢只有一個解的線性方程組的係數


假設我們有一個值 n,我們需要找到存在多少對 (a, b) [a < b],使得方程 a*x + b*y = n 至少有一個解。

因此,如果輸入為 n = 4,則輸出為 2,因為有效對為 (1, 2) 和 (1, 3)。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • 定義一個函式 divisors_gen()。它將接收 n 作為輸入。
  • divs := 一個大小為 n+1 的列表的列表。每個內部列表都包含 1。
  • divs[0] := 一個只包含一個元素 0 的列表。
  • 對於 i 從 2 到 n,執行以下操作:
    • 對於 j 從 1 到 floor(n / i) + 1,執行以下操作:
      • 在索引 [i * j] 處的列表末尾插入 i。
  • 返回 divs,但反轉所有內部列表。
  • 從主方法中,執行以下操作:
  • result := 0
  • d_cache := divisors_gen(n+1)
  • 對於 a 從 1 到 n - 1,執行以下操作:
    • i := 1
    • s := 一個新的集合
    • 當 a*i < n 時,執行以下操作:
      • b := n - a*i
      • 對於 d_cache[b] 中的每個 d,執行以下操作:
        • 如果 d > a,則執行以下操作:
          • 如果 s 中不包含 d,則執行以下操作:
            • result := result + 1
        • 否則,執行以下操作:
          • 退出迴圈。
        • 將 d 插入集合 s 中。
      • i := i + 1
  • 返回 result。

示例

讓我們看以下實現來更好地理解:

def divisors_gen(n):
   divs = [[1] for x in range(0, n + 1)]
   divs[0] = [0]
   for i in range(2, n + 1):
      for j in range(1, n // i + 1):
         divs[i * j].append(i)
   return [i[::-1] for i in divs]

def solve(n):
   result = 0
   d_cache = divisors_gen(n+1)

   for a in range(1, n):
      i = 1
      s = set([])
      while a*i < n:
         b = n - a*i
         for d in d_cache[b]:
            if d > a:
               if d not in s:
                  result += 1
            else:
               break
            s.add(d)
         i += 1
   return result

n = 4
print(solve(n))

輸入

4

輸出

2

更新於: 2021年10月25日

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