三角形数是形如 $t_n = \frac{n(n+1)}{2}$ 的正整数;判断整数 $x$ 是否为三角形数,需验证 $x>0$、$\delta=1+8x$ 为完全平方数且 $\sqrt{\delta}$ 为奇数,其中开方需用 round 后整数校验避免浮点误差。

什么是三角形数?数学定义怎么用
三角形数是形如 $ T_n = \frac{n(n+1)}{2} $ 的正整数,比如 1、3、6、10、15……
判断一个整数 x 是否为三角形数,本质是解方程 $ n(n+1)/2 = x $,即 $ n^2 + n - 2x = 0 $。
这个二次方程的正整数解存在,当且仅当判别式 $ \Delta = 1 + 8x $ 是完全平方数,且 $ \sqrt{\Delta} $ 是奇数(因为 $ n = (-1 + \sqrt{\Delta}) / 2 $ 必须为正整数)。
所以核心步骤只有三步:
- 检查 x > 0(三角形数定义域是正整数)
- 计算 delta = 1 + 8 * x
- 判断 delta 是否为完全平方数,且 sqrt(delta) 是奇数
用 sqrt 判断完全平方数的坑在哪
C++ 的 std::sqrt 返回 double,直接取整会因浮点精度出错。比如对大整数(如 x = 1e12),sqrt(8*x+1) 可能返回 2828427.9999999995,floor 后变成 2828427,误判失败。
组合式C++代码评审方案,融合静态分析、AI推理、多轮迭代评审和C++专项检查,适用于PR审查、增量代码审查、全项目评审和代码质量评分,触发词包括review cpp、cpp代码评审、C++review、代码审查。
稳妥做法是:
- 先用 long long root = round(sqrt(delta))
- 再验证 root * root == delta(必须用整数乘法校验)
- 避免用 static_cast<int>(sqrt(...))</int> 或 floor 直接截断
- 对于 delta 接近 LLONG_MAX 的情况,注意 8*x 可能溢出,建议用 unsigned long long 或提前检查 x 范围
写一个安全的 isTriangular 函数bool isTriangular(long long x) {
if (x (x);
unsigned long long root = static_cast<unsigned long>(std::round(std::sqrt(delta)));
if (root * root != delta) return false;
return (root & 1) == 1; // root 是奇数
}</unsigned>
注意:
- 用 unsigned long long 防止 8*x+1 溢出(尤其当 x 接近 LLONG_MAX/8)
- std::round 比 std::floor 更适合后续校验
- 最后一步只检查 root 奇偶性,不需再算 n,因为 n = (root - 1) / 2 是整数 ⇔ root 是奇数
边界和性能要注意什么
常见易错点:
- 输入 x = 0 或负数,必须直接返回 false
- x = 1 是合法三角形数(T_1 = 1),别漏掉
- 在循环中频繁调用时,sqrt 是相对重的操作;若需批量判断,可预计算三角形数集合(适用于 x 范围有限,比如 )<br>
- 对于极大 <code>x(如 > 1e18),double 的 53 位精度可能不够,此时应改用整数开方(如牛顿迭代),但绝大多数场景 round + 校验 已足够
实际用的时候,别光信 sqrt 的返回值,一定补上 root * root == delta 这一行——少这一行,调试半小时。
C++免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 C++ 的入门与实战技巧!










