数论方面算法问题,如何快速判断n!+1为完全平方数的n

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/14 08:44:32
或者说快速得知一段区间内满足这种性质的n的个数

比如4!+1=5*5 5!+1=11*11 7!+1=71*71等等

谢谢
拒绝一切只用暴力枚举的思想做的,要枚举也得有极强剪枝才行

欢迎一切数论思想、结论或方法!

你先要讲清楚你所说的区间大致是从几到几的区间,这直接影响到什么样子的算法是可以接受的。不要很笼统地说区间越大越好,算法越快越好。

在n比较小的时候当然是枚举最方便,即使是需要考虑大数运算的复杂程度。
当n比较大之后n!的末尾是连续的k个0,k可以通过1:n中5的因子出现次数来得到,这样如果n!+1是平方数的话,其平方根必定是p*10^k+1或者p*10^k-1的形式,这样相当于验证n!=A(A+2),可以先用实数运算算出ln(n!)=ln((n-1)!)+ln(n)(这步的舍入误差其实是很小的),仅当估计得到的A或者A+2非常接近p*10^k的形式时才进一步验证。
当n大到一定程度的时候,A^2>>2A,只需要验证ln(n!)=2ln(A),当A非常接近p*10^k时才进一步验证。

再说一下所谓的“进一步验证”,首先是利用浮点舍入误差分析计算出误差界来估计所谓的“非常接近”,然后对A和A+2进行质因子分解(也要用大数计算)。

写一些个人的想法,谈不上解答,大家一起讨论讨论。

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(1)首先分析n!:

当n>=5时,这个数的末位数字必然是0,这个是很显然,因为n!里面有因数2和5,乘起来必然末位是0.

那么n!+1末位必然是1.

如果这个数是完全平方数,n!+1=a^2,那么a的末位数字不是1就是9.

(2)其次看n!的变化规律:

n!到(n+1)!就要扩大n+1倍!当n很大时,这种增长是相当剧烈的。如果我们把1!,2!,3!,...标在数轴上的话,我们会发现他们越来越稀疏。

比如,从10!到11!,这是一个很大的区间了(都已经差一个数量级了),然而这个区间理要考察的数只有两个。所以我觉得题中“得知一段区间内满足这种性质的n的个数”其实不想想象中的那样多,很有可能好大一个区间里只有一个数是n!+1,甚至一个都没有。

(3)结合上面两部分析:

好大的区间内只有少数几