求和序列 (n^21^2) + 2(n^22^2) +….n(n^2n^2)

2023年 8月 29日 67.3k 0

求和序列 (n^2-1^2) + 2(n^2-2^2) +….n(n^2-n^2)

在本文中,我们将研究计算序列和的不同方法- (n^2 - 1^2) + 2(n^2 - 2^2) + …. n(n^2 - n^2)。在第一种方法中,我们将逐个计算范围为1到n的每个i的序列和,并将其添加到最终和中。

在第二种方法中,我们将推导出一个数学公式来计算给定系列的总和,这将使程序的时间复杂度从O(n)降低到O(1)。

问题陈述 − 我们给定一个数字“n”,我们的任务是计算给定序列的和 (n^2 - 1^2) + 2(n^2 - 2^2) + …. n (n^2 - n^2)。

Example

输入 − 数字 = 5

输出 - 当n = 5时,级数 (n^2 - 1^2) + 2(n^2 - 2^2) + …. n(n^2 - n^2) 的和为150。

输入 − 数字 = 3

输出 - 对于n = 3,级数(n^2 - 1^2)+ 2(n^2 - 2^2)+ ….n(n^2 - n^2)的和为18。

方法一

这是最简单的暴力方法来解决序列求和问题。

经过仔细分析这个数列,我们可以得出结论:对于任意一个数n,我们有

Sum = ∑ i*(n^2 - i^2) for i = 1 to i = n.

因此,对于暴力破解方法,我们可以在循环中使用上述公式,i从1到n,以生成所需的求和。

Example

这种方法的代码如下:

#include
using namespace std;
int main () {
int num = 3;
long long sum=0;
for (int i=1 ; i

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