欧拉计划1~10

目前使用的是python2,以后有其他学习计划再更新其他语音的代码。

一般情况下,顺序为英文原题——中文翻译——代码——结果。多说一句,直接输入结果就好,我曾经改了两个多小时的代码格式,还以为是代码缩进不符合规则...后来才发现,直接输入结果就可以了,不用输入代码。

1、原文:Multiples of 3 and 5

If we list all the natural numbers below 10 that are multiples of 3 or 5, we get 3, 5, 6 and 9. The sum of these multiples is 23.

Find the sum of all the multiples of 3 or 5 below 1000.

中文:

3的倍数和5的倍数

如果我们列出10以内所有3或5的倍数,我们将得到3、5、6和9,这些数的和是23。

求1000以内所有3或5的倍数的和。

--------------------------------------------------------------------

划重点,求1000以内(不包含1000),我最初就把1000也计算在内了。

代码:

print sum(filter(lambda x:x%3==0 or x%5==0, xrange(1000)))

或者用等差数列和排容原理

def sum1toN(n):

    return n * (n + 1) / 2

def sumMultiple(limit,d):

    return sum1toN((limit - 1) / d) * d

print sumMultiple(1000, 3) + sumMultiple(1000, 5) - sumMultiple(1000, 15)

结果:

233168


2、Even Fibonacci numbers

Each new term in the Fibonacci sequence is generated by adding the previous two terms. By starting with 1 and 2, the first 10 terms will be:

1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, …

By considering the terms in the Fibonacci sequence whose values do not exceed four million, find the sum of the even-valued terms.

斐波那契的偶数数列

斐波那契数列中的每一项都是前两项的和。由1和2开始生成的斐波那契数列前10项为:

1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, …

值为四百万以内的项的斐波那契数列,求其中值为偶数的项之和。

--------------------------------------------------------------------

划重点,值不超过400W的斐波那契数列,求其中值为偶数的项之和。

英语不好,我给理解成了有400W项的数列,计算偶数项的和,那个数值巨大...

代码:

def sumEvenFibonacci(n):

    a = 1

    b = 2

    num = 0

    sum = 2

    for i in xrange(3,n+1):

        num = a + b

        a = b

        b = num

        print num,a,b

        if num > 4000000:

            break

        if num % 2 == 0:

            sum += num

    return sum

print sumEvenFibonacci(3000000)

-------------------------------------------------------

a = 1

b = 2

num = 0

sum = 2

while num < 4000000:

    num = a + b

    if num % 2 == 0:

        sum += num

    a = b

    b = num

print sum

结果:4613732


3、Largest prime factor

The prime factors of 13195 are 5, 7, 13 and 29.

What is the largest prime factor of the number 600851475143 ?

最大质因数

13195的所有质因数为5、7、13和29。

600851475143最大的质因数是多少?

--------------------------------------------------------------------

划重点:质因数,能整除给定正整数的质数(除了1和被定正整数本身外)。先除以2,如果可以整除,继续除以2,如果不可以整除,则除以3...;如果不可以被2整除,则除以3...

def primeNumList(n):

    i = 2

    while n != 1:

        if not n % i:

            n = n / i

            maxPrime = i

            print maxPrime

        else:

            i += 1

    return maxPrime

print primeNumList(600851475143)

结果:6857


4、Largest palindrome product

A

palindromic number reads the same both ways. The largest palindrome

made from the product of two 2-digit numbers is 9009 = 91 × 99.

Find the largest palindrome made from the product of two 3-digit numbers.

最大回文乘积

回文数就是从前往后和从后往前读都一样的数。由两个2位数相乘得到的最大回文乘积是 9009 = 91 × 99。

找出由两个3位数相乘得到的最大回文乘积。

-----------------------------------------------------------------------------------

def palindrome(n): #是否回文数

    flag = True

    for i in range(len(n)/2):

        if str(n)[i] != str(n)[len(n)-1-i]:#后面可以替换成[-(i+1)]

            flag = False

            break

    return flag

palindrome_list = [] #可以把所有回文数都存到一个列表里面

for i in range(999,99,-1):

    for j in range(999,99,-1):

        if palindrome(str(i*j)):

            palindrome_list.append(i*j)

print max(palindrome_list)

max_palindrome = 0 #也可以直接判断获取最大的回文数

for i in range(999,99,-1):

    for j in range(999,99,-1):

        if palindrome(str(i*j)) and i*j > max_palindrome:

            max_palindrome = i*j

print max_palindrome

结果:906609


5、Smallest multiple

2520 is the smallest number that can be divided by each of the numbers from 1 to 10 without any remainder.

What is the smallest positive number that isevenly divisibleby all of the numbers from 1 to 20?

最小倍数

2520是最小的能够被1到10整除的数。

最小的能够被1到20整除的正数是多少?

--------------------------------------------------------------------------

解题思路:如果一个数n能被20以内的整数整除,应当满足以下条件:

假设一个质数i,并且i的j次方不大于20,则这个数应当能被i的j次方整除,即:n % (i ** j) == 0

from math import sqrt

primeList = [n for n in range(2,21) if 0 not in [n % i for i in range(2,int(sqrt(n))+1)]]

result = 1

for i in primeList:

    j =1

    while i ** j <=20:

        j +=1

    result = result * i ** (j -1)

print result

def divided(multiple,n):#判断是否可以被20以内的整数整除

    flag = True

    if n > 0:

        if multiple % n == 0:

            if not divided(multiple, n-1):

                flag = False

        else:

            flag = False

    return flag

smallestMultiple = 20

while not divided(smallestMultiple,20):#如果不能被整除则加20

    smallestMultiple += 20

print smallestMultiple

结果:232792560


6\Sum square difference

The sum of the squares of the first ten natural numbers is,

12+ 22+ … + 102= 385

The square of the sum of the first ten natural numbers is,

(1 + 2 + … + 10)2= 552= 3025

Hence the difference between the sum of the squares of the first ten

natural numbers and the square of the sum is 3025 − 385 = 2640.

Find the difference between the sum of the squares of the first one hundred natural numbers and the square of the sum.

平方的和与和的平方之差

前十个自然数的平方的和是

12+ 22+ … + 102= 385

前十个自然数的和的平方是

(1 + 2 + … + 10)2= 552= 3025

因此前十个自然数的平方的和与和的平方之差是 3025 − 385 = 2640。

求前一百个自然数的平方的和与和的平方之差。

-------------------------------------------------------------------------

平方和公式 1²+2²+...+n² =n*(n+1)*(2*n+1)/6

from math import pow

def squareSum(n):

    return n*(n+1)*(2*n+1)/6

def sumSquare(n):

    return int(pow(sum(xrange(1,n+1)),2))

print sumSquare(100) - squareSum(100)

或不利用公式

def six(n):

    return int(pow(sum(xrange(1,n+1)),2) - sum([pow(i,2) for i in xrange(1,n+1)]))

print six(100)

结果:25164150


7、10001st prime

By listing the first six prime numbers: 2, 3, 5, 7, 11, and 13, we can see that the 6th prime is 13.

What is the 10 001st prime number?

第10001个素数

列出前6个素数,它们分别是2、3、5、7、11和13。我们可以看出,第6个素数是13。

第10,001个素数是多少?

------------------------------------------------------------------------------------------------

from math import sqrt

def primeNum(n):

    i = 1

    num = 3

    while i < n:

        if [num for j in xrange(2, int(sqrt(num))+1) if num % j == 0]:

            num += 2

        else:

            prime = num

            num += 2

            i += 1

    return prime

print primeNum(10001)

结果:104743


8、Largest product in a series

The four adjacent digits in the 1000-digit number that have the greatest product are 9 × 9 × 8 × 9 = 5832.

73167176531330624919225119674426574742355349194934

96983520312774506326239578318016984801869478851843

85861560789112949495459501737958331952853208805511

12540698747158523863050715693290963295227443043557

66896648950445244523161731856403098711121722383113

62229893423380308135336276614282806444486645238749

30358907296290491560440772390713810515859307960866

70172427121883998797908792274921901699720888093776

65727333001053367881220235421809751254540594752243

52584907711670556013604839586446706324415722155397

53697817977846174064955149290862569321978468622482

83972241375657056057490261407972968652414535100474

82166370484403199890008895243450658541227588666881

16427171479924442928230863465674813919123162824586

17866458359124566529476545682848912883142607690042

24219022671055626321111109370544217506941658960408

07198403850962455444362981230987879927244284909188

84580156166097919133875499200524063689912560717606

05886116467109405077541002256983155200055935729725

71636269561882670428252483600823257530420752963450

Find the thirteen adjacent digits in the 1000-digit number that have the greatest product. What is the value of this product?

连续数字最大乘积

在下面这个1000位正整数中,连续4个数字的最大乘积是 9 × 9 × 8 × 9 = 5832。

73167176531330624919225119674426574742355349194934

96983520312774506326239578318016984801869478851843

85861560789112949495459501737958331952853208805511

12540698747158523863050715693290963295227443043557

66896648950445244523161731856403098711121722383113

62229893423380308135336276614282806444486645238749

30358907296290491560440772390713810515859307960866

70172427121883998797908792274921901699720888093776

65727333001053367881220235421809751254540594752243

52584907711670556013604839586446706324415722155397

53697817977846174064955149290862569321978468622482

83972241375657056057490261407972968652414535100474

82166370484403199890008895243450658541227588666881

16427171479924442928230863465674813919123162824586

17866458359124566529476545682848912883142607690042

24219022671055626321111109370544217506941658960408

07198403850962455444362981230987879927244284909188

84580156166097919133875499200524063689912560717606

05886116467109405077541002256983155200055935729725

71636269561882670428252483600823257530420752963450

找出这个1000位正整数中乘积最大的连续13个数字。它们的乘积是多少?

---------------------------------------------------------------

from operator import mul

num = '''73167176531330624919225119674426574742355349194934

96983520312774506326239578318016984801869478851843

85861560789112949495459501737958331952853208805511

12540698747158523863050715693290963295227443043557

66896648950445244523161731856403098711121722383113

62229893423380308135336276614282806444486645238749

30358907296290491560440772390713810515859307960866

70172427121883998797908792274921901699720888093776

65727333001053367881220235421809751254540594752243

52584907711670556013604839586446706324415722155397

53697817977846174064955149290862569321978468622482

83972241375657056057490261407972968652414535100474

82166370484403199890008895243450658541227588666881

16427171479924442928230863465674813919123162824586

17866458359124566529476545682848912883142607690042

24219022671055626321111109370544217506941658960408

07198403850962455444362981230987879927244284909188

84580156166097919133875499200524063689912560717606

05886116467109405077541002256983155200055935729725

71636269561882670428252483600823257530420752963450

'''

num = num.replace('\n','')

def maxProduct(num,adjacent_num):

    if isinstance(num,str):

        num = [int(i) for i in num]

    elif not isinstance(num,int):

        return 0

    if len(num) < adjacent_num:

        return 0

    else:

        return max([reduce(mul,num[i:i+adjacent_num]) for i in xrange(len(num)+1-adjacent_num)])

print maxProduct(num,13)

结果:23514624000


9、Special Pythagorean triplet

A Pythagorean triplet is a set of three natural numbers, a < b < c, for which,

a2+ b2= c2

For example, 32+ 42= 9 + 16 = 25 = 52.

There exists exactly one Pythagorean triplet for which a + b + c = 1000.Find the product abc.

特殊毕达哥拉斯三元组

毕达哥拉斯三元组是三个自然数a < b < c组成的集合,并满足

a²+b²=c²

例如,3²+ 4²= 9 + 16 = 25 = 5²。

有且只有一个毕达哥拉斯三元组满足 a + b + c = 1000。求这个三元组的乘积abc。

----------------------------------------------------------------------------

a+b+c=100,a < b < c,a小于334;a²+b²=c²,直角三角形斜边小于其他两边的和,c小于500。

from operator import pow

for a in xrange(1,334):

    for b in xrange(a+1,500):

        c = 1000 - a - b

        if pow(c,2) == pow(a,2) + pow(b,2):

            print a*b*c

结果:31875000


10、Summation of primes

The sum of the primes below 10 is 2 + 3 + 5 + 7 = 17.

Find the sum of all the primes below two million.

素数的和

所有小于10的素数的和是2 + 3 + 5 + 7 = 17。

求所有小于两百万的素数的和。

-----------------------------------------------------------

素数,除了2以外,都是2*n+3。

N = 2000000

prime_number = [1 for n in range(N)]

prime_number[0] = 0

prime_number[1] = 0

for n in range(2,len(prime_number)):

    if prime_number[n]==1:

        for m in range(n,N-n,n):

            prime_number[n+m] = 0

for n in range(N):

    prime_number[n] *= n

print(sum(prime_number))

from time import time

from math import sqrt

s = time()

def printSum(numbers, list_lim):

    result = 2

    for i in range(list_lim):

        if not numbers[i]:

          result += 2 * i + 3

    print(result)

limit = 2000000

list_lim = (limit % 2) and (int((limit - 2) / 2) + 1) or (int((limit - 2) / 2))

print list_lim

numbers = [0] * list_lim

print len(numbers)

for i in range(int((sqrt(limit) -3) / 2) + 1):

        j = 2 * i**2 + 6 * i + 3  

        while (j < list_lim):

            numbers[j] = 1

            j += 2 * i + 3

printSum(numbers, list_lim)

print("Time: {}".format(time() - s))

结果:142913828922

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