Rubyでピタゴラスを求める ~Rubyでオイラープロジェクトを解こう!Problem9

Problem 9 - Project Eulerより


A Pythagorean triplet is a set of three natural numbers, \(a < b < c\), for which, For example, There exists exactly one Pythagorean triplet for which \(a + b + c = 1000\). Find the product abc. __ ピタゴラス数とは、次の関係にある3つの自然数の組\(a < b < c\)をいう。 例: \(a + b + c = 1000\) となるピタゴラス数がただ一つある。abcの積を求めよ。 __

a < b < c の条件を維持しながら a + b + c = 1000 なるピタゴラス数を 順番に探していく

def sum_of_pythagoras(sum)
  a = 1; b, c = a+1, a+2
  limit = sum
  loop do
    if pythagoras?(a, b, c) and (a + b + c) == sum
      return a, b, c
    end
    c += 1
    if c > limit
      b += 1; c = b + 1
    end
    if b > limit/2
      a += 1; b = a + 1; c = b + 1
    end
    return nil if a > limit/3
  end
end
def pythagoras?(a, b, c)
  return true if (a ** 2 + b ** 2) == c ** 2
  false
end
t =  Time.now
a, b, c = sum_of_pythagoras(1000)
"#{a} * #{b} * #{c} = #{a*b*c}" # => "200 * 375 * 425 = 31875000"
Time.now - t # => 70.728619

ちょっと時間が掛かる (a + b + c) == sum を先に評価するようにしたら…

def sum_of_pythagoras(sum)
  a = 1; b, c = a+1, a+2
  limit = sum
  loop do
    if (a + b + c) == sum and pythagoras?(a, b, c)
      return a, b, c
    end
    c += 1
    if c > limit
      b += 1; c = b + 1
    end
    if b > limit/2
      a += 1; b = a + 1; c = b + 1
    end
    return nil if a > limit/3
  end
end
def pythagoras?(a, b, c)
  return true if (a ** 2 + b ** 2) == c ** 2
  false
end
t =  Time.now
a, b, c = sum_of_pythagoras(1000)
"#{a} * #{b} * #{c} = #{a*b*c}" # => "200 * 375 * 425 = 31875000"
Time.now - t # => 34.074137

時間が半分になった

Rubyで数字をスライスする ~Rubyでオイラープロジェクトを解こう!Problem8

Problem 8 - Project Eulerより

Find the greatest product of five consecutive digits in the 1000-digit number.

以下の1000桁の数字における連続した5つの数の積の最大値を求めよ。

7316717653133062491922511967442657474235534919493496983520312774506326239578318016984801869478851843858615607891129494954595017379583319528532088055111254069874715852386305071569329096329522744304355766896648950445244523161731856403098711121722383113622298934233803081353362766142828064444866452387493035890729629049156044077239071381051585930796086670172427121883998797908792274921901699720888093776657273330010533678812202354218097512545405947522435258490771167055601360483958644670632441572215539753697817977846174064955149290862569321978468622482839722413756570560574902614079729686524145351004748216637048440319989000889524345065854122758866688116427171479924442928230863465674813919123162824586178664583591245665294765456828489128831426076900422421902267105562632111110937054421750694165896040807198403850962455444362981230987879927244284909188845801561660979191338754992005240636899125607176060588611646710940507754100225698315520005593572972571636269561882670428252483600823257530420752963450

数字の各桁を配列の要素として取り込み そこから順に5桁を切り出してその積を求めます

number = <<DATA
 7316717653133062491922511967442657474235534919493496983520312774506326239578318016984801869478851843858615607891129494954595017379583319528532088055111254069874715852386305071569329096329522744304355766896648950445244523161731856403098711121722383113622298934233803081353362766142828064444866452387493035890729629049156044077239071381051585930796086670172427121883998797908792274921901699720888093776657273330010533678812202354218097512545405947522435258490771167055601360483958644670632441572215539753697817977846174064955149290862569321978468622482839722413756570560574902614079729686524145351004748216637048440319989000889524345065854122758866688116427171479924442928230863465674813919123162824586178664583591245665294765456828489128831426076900422421902267105562632111110937054421750694165896040807198403850962455444362981230987879927244284909188845801561660979191338754992005240636899125607176060588611646710940507754100225698315520005593572972571636269561882670428252483600823257530420752963450
DATA
 def greatest_five(number)
   seq = number.split("").map { |s| s.to_i  }
   candidate = 0
  (seq.length-4).times do |n|
     multi = seq.slice(n, 5).inject(:*)
     candidate = multi if multi > candidate
   end
   candidate
 end
 greatest_five(number) # => 40824

(comment) >a + b + c = n

c = n - (a + b)
と変形して、
a² + b² = c²
に代入して、さらに変形すると
b = (2 * a * n - n²) / (2 * a - 2 *n)
= n - n² / (2 * (n - a))
となります。
この式の a に 1 から順に整数を代入していって、b が整数になる場合を求め
ると、かなり速く答えが出せます。


def pythagorean_triples (n)
return([]) if n.odd?

ans = Array.new
1.step(n) do |a|
b = n - 0.5 * (n ** 2) / (n - a.to_f)
case
when (a > b)
return(ans)
when (b.to_i == b)
ans.push([a, b.to_i, Math.sqrt(a ** 2 + b ** 2).to_i])
end
end
end

p pythagorean_triples(1000) »通りすがりさん
圧倒的に速いですね。なるほど。



blog comments powered by Disqus
ruby_pack8

100円〜で好評発売中!
M'ELBORNE BOOKS