แฟร์มาต์ใกล้คิดถึง


31

ทฤษฎีบทสุดท้ายของแฟร์มาต์บอกว่ามีไม่มีบวกการแก้ปัญหาหนึ่งสมการสำหรับการใด ๆa^n + b^n = c^n n>2สิ่งนี้พิสูจน์แล้วว่าเป็นจริงโดย Andrew Wiles ในปี 1994

อย่างไรก็ตามมีหลาย "ใกล้คิดถึง" ที่เกือบจะตอบสนองสมการไดโอแฟนไทน์ แต่พลาดโดยหนึ่ง แม่นยำพวกเขาทั้งหมดมากกว่า 1 และเป็นคำตอบที่สมบูรณ์ของa^3 + b^3 = c^3 + 1(ลำดับคือมูลค่าของแต่ละด้านของสมการในลำดับที่เพิ่มขึ้น)

งานของคุณจะได้รับnเพื่อพิมพ์nค่าแรกของลำดับนี้

นี่คือค่าแรก ๆ ของลำดับ:

1729, 1092728, 3375001, 15438250, 121287376, 401947273, 3680797185, 6352182209, 7856862273, 12422690497, 73244501505, 145697644729, 179406144001, 648787169394, 938601300672, 985966166178, 1594232306569, 2898516861513, 9635042700640, 10119744747001, 31599452533376, 49108313528001, 50194406979073, 57507986235800, 58515008947768, 65753372717929, 71395901759126, 107741456072705, 194890060205353, 206173690790977, 251072400480057, 404682117722064, 498168062719418, 586607471154432, 588522607645609, 639746322022297, 729729243027001

นี่คือดังนั้นรหัสที่สั้นที่สุดในหน่วยไบต์ชนะ!



1
ครั้งแรกเป็นของ Ramanujan en.wikipedia.org/wiki/Taxicab_number ลำดับของ c, oeis.org/A050791อาจเป็นประโยชน์
JollyJoker

คำตอบ:


14

เยลลี่ขนาด 16 ไบต์

*3‘
ḊŒc*3S€ċǵ#Ç

วิธีการแก้ปัญหากำลังดุร้าย ลองออนไลน์!

*3‘           Helper link. Maps r to r³+1.

ḊŒc*3S€ċǵ#Ç  Main link. No arguments.

         µ    Combine the links to the left into a chain.
          #   Read an integer n from STDIN and execute the chain to the left for
              k = 0, 1, 2, ... until n matches were found. Yield the matches.
Ḋ             Dequeue; yield [2, ..., k].
 Œc           Yield all 2-combinations of elements of that range.
   *3         Elevate the integers in each pair to the third power.
     S€       Compute the sum of each pair.
        Ç     Call the helper link, yielding k³+1.
       ċ      Count how many times k³+1 appears in the sums. This yields a truthy 
              (i.e., non-zero) integer if and only if k is a match.
           Ç  Map the helper link over the array of matches.

8

Brachylogขนาด 31 ไบต์

:{#T#>>:{:3^}aLhH,Lb+.-H,#T=,}y

ลองออนไลน์!

สิ่งนี้ไม่ได้ใช้กำลังดุร้ายอย่างสมบูรณ์เนื่องจากใช้ข้อ จำกัด นี่เป็นบิตช้าบน TIO (ประมาณ 20 วินาทีสำหรับN = 5) ใช้เวลาประมาณ 5 วินาทีN = 5และ 13 วินาทีสำหรับN = 6เครื่องของฉัน

คำอธิบาย

:{                           }y    Return the first Input outputs of that predicate
  #T                               #T is a built-in list of 3 variables
    #>                             #T must contain strictly positive values
      >                            #T must be a strictly decreasing list of integers
       :{:3^}aL                    L is the list of cubes of the integers in #T
              LhH,                 H is the first element of L (the biggest)
                  Lb+.             Output is the sum of the last two elements of L
                     .-H,          Output - 1 = H
                         #T=,      Find values for #T that satisfy those constaints

8

Perl, 78 ไบต์

#!perl -nl
grep$_<(($_+2)**(1/3)|0)**3,map$i**3-$_**3,2..$i++and$_-=print$i**3+1while$_

วิธีการกำลังดุร้าย คัดสรร Shebang เป็นสองอินพุทถูกนำมาจาก stdin

ตัวอย่างการใช้งาน

$ echo 10 | perl fermat-near-miss.pl
1729
1092728
3375001
15438250
121287376
401947273
3680797185
6352182209
7856862273
12422690497

ลองออนไลน์!


7

Mathematica, 95 ไบต์

(b=9;While[Length[a=Select[Union@@Array[#^3+#2^3&,{b,b},2],IntegerQ[(#-1)^3^-1]&,#]]<#,b++];a)&

ฟังก์ชันที่ไม่มีชื่อจะรับอาร์กิวเมนต์จำนวนเต็มบวกหนึ่งตัว#และส่งคืนรายการ#จำนวนเต็มที่ต้องการ เว้นระยะเพื่อให้มนุษย์สามารถอ่านได้:

1  (b = 9; While[
2    Length[ a =
3      Select[
4        Union @@ Array[#^3 + #2^3 &, {b, b}, 2],
5        IntegerQ[(# - 1)^3^-1] &
6      , #]
7    ] < #, b++
8  ]; a) &

บรรทัดที่ 4 คำนวณผลรวมของลูกบาศก์จำนวนเต็มที่เป็นไปได้ทั้งหมดระหว่าง 2 ถึงb+1 (ด้วยการเริ่มต้นb=9ในบรรทัดที่ 1) ตามลำดับที่เรียงลำดับ บรรทัดที่ 3-5 เลือกจากผลรวมเหล่านั้นเฉพาะที่มีมากกว่าหนึ่งคิวบ์ที่สมบูรณ์ LINE 6 ข้อ จำกัด ว่ารายการที่มากที่สุดค่านิยมที่ถูกเก็บไว้ใน# aแต่ถ้ารายการนี้มี#ค่าน้อยกว่าค่าจริงWhileลูปในบรรทัดที่เพิ่มขึ้น 1-7 bและลองอีกครั้ง ในที่สุดบรรทัดที่ 8 เอาต์พุตaเมื่อมีความยาวที่เหมาะสม

นรกศักดิ์สิทธิ์รุ่นนี้ช้า! สำหรับหนึ่งไบต์พิเศษเราสามารถเปลี่ยนb++บรรทัด 7 เป็นb*=9และทำให้รหัสทำงานจริงในเวลาที่เหมาะสม (แน่นอนว่าฉันทดสอบมัน)


6

แร็กเก็ต 166 ไบต์

(let((c 0)(g(λ(x)(* x x x))))(for*((i(in-naturals))(j(range 1 i))(k(range j i))#:final(= c n))
(when(=(+(g j)(g k))(+ 1(g i)))(displayln(+ 1(g i)))(set! c(+ 1 c)))))

Ungolfed:

(define (f n)
  (let ((c 0)
        (g (λ (x) (* x x x))))
    (for* ((i (in-naturals))
           (j (range 1 i))
           (k (range j i))
           #:final (= c n))
      (when (= (+ (g j) (g k))
               (+ 1 (g i)))
        (displayln (+ 1(g i)))
        (set! c (add1 c))))))

การทดสอบ:

(f 5)

เอาท์พุท:

1729
1092728
3375001
15438250
121287376


5

Pari / GP, 107 ไบต์

F(n)=c=2;while(n>0,c++;C=c^3+1;a=2;b=c-1;while(a<b,K=a^3+b^3;if(K==C,print(C);n--;break);if(K>C, b--,a++)))

ค้นหาโซลูชัน 10 อันดับแรกใน 10 วินาที

เป้าหมาย: a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3 + 1

  1. รับจำนวนโซลูชันที่จำเป็นโดย function-อาร์กิวเมนต์n

  2. การเพิ่มขึ้นของจาก3และสำหรับแต่ละค ^ 3 + 1 ค้นหาและกับ1 <a <= b <คดังกล่าวว่า a ^ 3 + B ^ 3 ^ c = 3 + 1 หากพบว่าลดลงจำนวนที่ต้องการของ soulutions เพิ่มเติมnโดย1 และทำซ้ำ

  3. เสร็จสิ้นเมื่อจำนวนโซลูชันที่ต้องการเพิ่มเติม (ในn ) เท่ากับ0

เรียกมันว่าจะได้รับสิบโซลูชั่นแรก:

F(10)

รหัสที่อ่านได้ (ต้องใช้เครื่องหมายนำหน้าและต่อท้ายเป็นตัวบ่งชี้สำหรับการบล็อกสัญลักษณ์ของฟังก์ชันนอกจากนี้เพื่อความสะดวกในการพิมพ์ตัวแปรทั้งหมดของโซลูชัน):

{F(m) = c=2;
   while(m>0,        
     c++;C=c^3+1;             
     a=2;b=c-1;                
     while(a<b,                
           K=a^3+b^3;               
            if(K==C,print([a,b,c,C]);m--;break);
            if(K>C, b--,a++);
          );
    );}

Pari / GP, 93 ไบต์

(ปรับปรุงโดย Dennis)

F(n)=c=2;while(n,C=c^3+1;a=2;b=c++;while(a<b,if(K=a^3+b^3-C,b-=K>0;a+=K<0,print(C);n--;b=a)))              

ยินดีต้อนรับสู่ PPCG! ฉันใช้เสรีภาพในการตอบคำถามของคุณในรูปแบบปกติ (บาง userscripts และ Stack Snippets ขึ้นอยู่กับว่า) นี้ดูเหมือนว่าจะบันทึกไม่กี่ไบต์
เดนนิส

ฮะเดนนิสขอบคุณสำหรับการจัดรูปแบบ และการลดลงนั้นยอดเยี่ยมจริงๆ! ฉันไม่เคยเห็นการปรับแต่งที่เฉพาะเจาะจง ... ฉันจะนำคำตอบมาเป็นเวอร์ชั่น
หมวกกัน

5

Python 2, 122 119 Bytes

ทำไมคุณยังคง upvoting เดนนิสบดคำตอบนี้)

ยินดีต้อนรับสู่ทางออกที่ยาวที่สุดสำหรับคำถามนี้: / ฉันจัดการเพื่อกำจัดทั้งไบต์โดยทำเงื่อนไขให้ยาวขึ้นและลบการเยื้องออกให้มากที่สุด

x,y,z=2,3,4
n=input()
while n:
 if y**3+x**3-z**3==1and x<y<z:print z**3+1;n-=1
 x+=1
 if y<x:y+=1;x=2
 if z<y:z+=1;y=3

เอาท์พุทสำหรับn = 5:

1729
1092728
3375001
15438250
121287376

4

TI-Basic, 90 ไบต์

จะต้องมีวิธีที่สั้นกว่า ...

Prompt N
2->X
3->Y
4->Z
While N
If 1=X³+Y³-Z³ and X<Y and Y<Z
Then
DS<(N,0
X+1->X
If Y<X
Then
2->X
Y+1->Y
End
If Z<Y
Then
3->Y
Z+1->Z
End
End

2

MATLAB, 94 ไบต์

อีกวิธีการแก้ปัญหากำลังดุร้าย:

for z=4:inf,for y=3:z,for x=2:y,c=z^3+1;if x^3+y^3==c,n=n-1;c,if~n,return,end,end,end,end,end

เอาท์พุทสำหรับn=4:

>> n=4; fermat_near_misses    
c =
        1729
c =
     1092728
c =
     3375001
c =
    15438250

การระงับc=ส่วนของหน้าจอจะเพิ่มรหัสเป็น100 ไบต์

for z=4:inf,for y=3:z,for x=2:y,c=z^3+1;if x^3+y^3==c,n=n-1;disp(c),if~n,return,end,end,end,end,end

>> n=4; fermat_near_misses_cleandisp    
        1729
     1092728
     3375001
    15438250

เหตุใดจึงมี 5 "สิ้นสุด" ขออภัยฉันสาหัสที่ matlab
ev3commander

@ ev3commander มันเป็นสัญลักษณ์การปิดคำสั่งของ MATLAB "วงเล็บปิด" หากคุณต้องการ
Rody Oldenhuis

2

C #, 188 174 187 136 ไบต์

เวอร์ชัน Golfed ต้องขอบคุณ TheLethalCoder สำหรับการเล่นกอล์ฟและเคล็ดลับ ( ลองออนไลน์! ):

n=>{for(long a,b,c=3;n>0;c++)for(a=2;a<c;a++)for(b=a;b<c;b++)if(a*a*a+b‌​*b*b==c*c*c+1)System‌​.Console.WriteLin‌e(‌​c*c*(a=c)+n/n--);};

เวลาดำเนินการเพื่อค้นหาตัวเลข 10 ตัวแรก: 33,370842 วินาทีในแล็ปท็อป i7 ของฉัน (รุ่นเดิมด้านล่างคือ 9,618127 วินาทีสำหรับงานเดียวกัน)

เวอร์ชันที่ไม่ถูกปรับแต่ง:

using System;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Action<int> action = n =>
        {
            for (long a, b, d, c = 3; n > 0; c++)
                for (a = 2; a < c; a++)
                    for (b = a; b < c; b++)
                        if (a * a * a + b‌ * b * b == c * c * c + 1)
                            System‌.Console.WriteLin‌e( c * c * (a = c) + n / n--);
        };

        //Called like
        action(5);
    }
}

รุ่นก่อนหน้า golfed 187 ไบต์รวมถึง using System;

using System;static void Main(){for(long a,b,c=3,n=int.Parse(Console.ReadLine());n>0;c++)for(a=2;a<c;a++)for(b=a;b<c;b++)if(a*a*a+b*b*b==c*c*c+1)Console.WriteLin‌​e(c*c*(a=c)+n/n--);}

รุ่นก่อนหน้าที่ golfed 174 ไบต์ (ขอบคุณ Peter Taylor):

static void Main(){for(long a,b,c=3,n=int.Parse(Console.ReadLine());n>0;c++)for(a=2;a<c;a++)for(b=a;b<c;b++)if(a*a*a+b*b*b==c*c*c+1)Console.WriteLin‌​e(c*c*(a=c)+n/n--);}

เวอร์ชันก่อนหน้า (ดั้งเดิม) golfed 188 ไบต์ ( ลองออนไลน์! ):

static void Main(){double a,b,c,d;int t=0,n=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());for(c=3;t<n;c++)for(a=2;a<c;a++)for(b=a;b<c;b++){d=(c*c*c)+1;if(a*a*a+b*b*b==d){Console.WriteLine(d);t++;}}}

เวลาดำเนินการเพื่อค้นหาตัวเลข 10 ตัวแรก: 9,618127 วินาทีในแล็ปท็อป i7 ของฉัน

นี่เป็นความพยายามครั้งแรกของฉันในการเข้ารหัส C # ... verbose เล็กน้อยเมื่อเทียบกับภาษาอื่น ๆ ...


3
1. คุณสามารถประกาศตัวแปรในประโยคแรกของforลูป 2. จะสั้นกว่าint.Parse Convert.ToInt323. longสั้นกว่าdoubleและแม่นยำกว่าสำหรับงานนี้ 4. tไม่จำเป็น: คุณสามารถนับnลงไป0แทน 5. ในทางเทคนิคฉันคิดว่าคุณต้องแบ่งสองลูปหลังจากการพิมพ์ในกรณีที่มีความบังเอิญสามครั้ง
Peter Taylor

2
ยังไม่ทดลอง:static void Main(){for(long a,b,c=3,n=int.Parse(Console.ReadLine());n>0;c++)for(a=2;a<c;a++)for(b=a;b<c;b++)if(a*a*a+b*b*b==c*c*c+1)Console.WriteLine(c*c*(a=c)+n/n--);}
Peter Taylor

นอกจากนี้คุณยังสามารถรวบรวมเพื่อActionที่จะบันทึกไบต์ที่ใช้ในการลงนามวิธีเช่น()=>{/*code here*/};
TheLethalCoder

คุณจะต้องมีคุณสมบัติครบถ้วนชื่อหรือเพิ่มusing System;ลงในการนับไบต์
TheLethalCoder

@PeterTaylor ขอบคุณสำหรับเคล็ดลับที่ยอดเยี่ยม! ฉันใหม่ทั้งหมดสำหรับ C #
Mario

0

GameMaker Language, 119 ไบต์

ทำไมshow_message()นานมาก :(

x=2y=3z=4w=argument0 while n>0{if x*x*x+y*y*y-z*z*z=1&x<y&y<z{show_message(z*z*z+1)n--}x++if y<x{x=2y++}if z<y{y=3z++}}

x, y, z = 2,3,4 n = อินพุต () ขณะที่ n: ถ้า y 3 + x 3-z3 == 1 และ x3 + 1; n- = 1 x + = 1 ถ้า y


0

ความจริง 246 ไบต์

h(x:PI):List INT==(r:List INT:=[];i:=0;a:=1;repeat(a:=a+1;b:=1;t:=a^3;repeat(b:=b+1;b>=a=>break;q:=t+b^3;l:=gcd(q-1,223092870);l~=1 and(q-1)rem(l^3)~=0=>0;c:=round((q-1)^(1./3))::INT;if c^3=q-1 then(r:=cons(q,r);i:=i+1;i>=x=>return reverse(r)))))

ungof และผลลัพธ์

-- hh returns x in 1.. numbers in a INT list [y_1,...y_x] such that 
-- for every y_k exist a,b,c in N with y_k=a^3+b^3=c^3+1 
hh(x:PI):List INT==
   r:List INT:=[]
   i:=0;a:=1
   repeat
      a:=a+1
      b:=1
      t:=a^3
      repeat
          b:=b+1
          b>=a=>break
          q:=t+b^3
          l:=gcd(q-1,223092870);l~=1 and (q-1)rem(l^3)~=0 =>0 -- if l|(q-1)=> l^3|(q-1)
          c:=round((q-1.)^(1./3.))::INT
          if c^3=q-1 then(r:=cons(q,r);i:=i+1;output[i,a,b,c];i>=x=>return reverse(r))

(3) -> h 12
   (3)
   [1729, 1092728, 3375001, 15438250, 121287376, 401947273, 3680797185,
    6352182209, 7856862273, 12422690497, 73244501505, 145697644729]
                                                       Type: List Integer             
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.