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  • 21位水仙花数

    一个N位的十进制正整数,如果它的每个位上的数字的N次方的和等于这个数本身,则称其为花朵数。
    例如:
    当N=3时,153就满足条件,因为 1^3 + 5^3 + 3^3 = 153,这样的数字也被称为水仙花数(其中,“”表示乘方,53表示5的3次方,也就是立方)。
    当N=4时,1634满足条件,因为 1^4 + 6^4 + 3^4 + 4^4 = 1634。
    当N=5时,92727满足条件。
    实际上,对N的每个取值,可能有多个数字满足条件。
    程序的任务是:求N=21时,所有满足条件的花朵数。注意:这个整数有21位,它的各个位数字的21次方之和正好等于这个数本身。
    如果满足条件的数字不只有一个,请从小到大输出所有符合条件的数字,每个数字占一行。因为这个数字很大,请注意解法时间上的可行性。要求在1分钟之内运算完毕。
    本人解法:

    package homework;
    import java.math.BigInteger;
    public class Main {
    	public static void main(String[] args) {
    		long start = System.currentTimeMillis();
    		int[] a = new int[10];
    		BigInteger[] b = new BigInteger[10];
    		// 计算0~910个数的21次方并且存储在数组b中
    		b[0] = BigInteger.ZERO;
    		b[1] = BigInteger.ONE;
    		for (int i = 2; i <= 9; i++) {
    			b[i] = BigInteger.valueOf(i).pow(21);
    		}
    		// 调用函数
    		ss(b, a, 0, 21);
    		long end = System.currentTimeMillis();
    		double sec = (end - start) / 1000.0;
    		System.out.println(sec + "秒");
    	}
    	// index现在进行到数组的第几个元素
    	// left这个元素出现的次数最多有多少次
    	// a数组的下标表示0~9这10个数字,a数组元素的值表示下标数字出现的次数
    	private static void ss(BigInteger[] b, int[] a, int index, int left) {
    		if (index == 9) {
    			// 一次深度优先走完
    			// 刚好21次也分配完了
    			a[9] = left;
    			if (a[9] < 10) {
    				// 9的21次方出现的次数不能超过10次,因为9的21次方是21位数
    				BigInteger ret = BigInteger.ZERO;
    				for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    					// 一旦结果超过21位,立即跳出循环
    					if (ret.toString().length() > 21) {
    						ret = null;
    						break;
    					}
    					// 把每个数字出现的次数乘以它的21次方,然后累加起来
    					if (a[i] != 0) {
    						ret = ret.add(b[i].multiply(BigInteger.valueOf(a[i])));
    					}
    				}
    				if (ret != null && ret.toString().length() == 21) {
    					// 进一步验证每个数字出现的次数是否和a数组一致
    					String x = ret.toString();
    					// System.out.println(x);
    					int[] c = new int[10];
    					for (int i = 0; i < x.length(); i++) {
    						c[x.charAt(i) - '0']++;
    					}
    					// 对比两个数组,一致说明找到答案
    					boolean isRight = true;
    					for (int i = 0; i < c.length; i++) {
    						if (a[i] != c[i]) {
    							isRight = false;
    							break;
    						}
    					}
    					if (isRight) {
    						System.out.println(x);
    					}
    				}
    			}
    			return;
    		}
    		// 为第index个a数组元素分配次数
    		for (int i = 0; i <= left; i++) {
    			a[index] = i;
    			ss(b, a, index + 1, left - i);
    		}
    	}
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cznczai/p/11149765.html
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