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中心十二邊形數

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2023-09-07 12:09:021138瀏覽

描繪十二邊形的圖形數字稱為十二邊形數。中心十二邊形數由中心的一個點和連續十二邊形(即 12 邊多邊形)層中圍繞該點的其他點表示。

中心十二邊形數可以透過下圖更好地解釋。

中心十二邊形數

對於n=1,中心只有一個點。因此輸出為1。

中心十二邊形數

對於n=2,中心有一個點,周圍是十二邊形。因此,總共的點數將是13。所以下一個中心十二邊形數會是13。

中心十二邊形數

對於n=3,中心將有一個單獨的點,緊隨其後的是一個圍繞它的十二邊形,然後是下一個連續的十二邊形層,其中包含24個點。因此,總點數將為37,這將是下一個中心十二邊形數。

類似地,對於每個正數 n,都會遵循這一點。參照此,前幾個十二邊形數字將是 1, 13, 37, 73, 121, 181…..

#在這個問題中,我們將會給定任意正數 n,並需要列印第 n 個中心十二邊形數。

例如,

輸入 - 2

輸出 - 13

輸入 - 5

輸出 - 121

下面是解決這個問題的演算法。

演算法

要計算第n個中心十二邊形數,我們需要弄清楚問題中所遵循的模式。

根據中心十二邊形數的概念,它由中心的點表示,然後是連續的十二邊形層。連續的十二邊形層為12、24、36、48……如果我們仔細觀察模式,它形成了一個公差為12的等差數列。

由於中心十二邊形數的前幾個序列是 1, 13, 37, 73…。它只不過是十二邊形層和中心的一個點的總和。

如果我們考慮以0開始的連續十二邊形層序列,我們就能更好地理解它。

0, 12, 24, 36, 48.
For n=1, the centred dodecagonal number is 1 which is 0+1.
For n=2, the centred dodecagonal number is 13 which is 0+12+1.
For n=3, the centred dodecagonal number is 37 which is 0+12+24+1.

從這裡我們可以認為,第n個中心十二邊形數只不過是從0開始的n項的A.P.之和,公差是12和1。

所以第n個中心十二邊形數的公式可以表示為,

$$\mathrm{CDn=等差數列(a=0\:和\:d=12)\:的\:前n\:項與\: 1}$$

##$$\mathrm{CD_n\:=\:\frac{n}{2}(2a\: \:(n-1)d)\: 1}$$

#在這裡,$\mathrm{CD_n}$ 是第n個中心十二邊形數

a是等差數列的第一個項,即0

d是等差數列的公差,為12

進一步,公式可以寫成:

$$\mathrm{CD_n\:=\:\frac{12n}{2}(n-1)\: \:1}$$

$$\mathrm{CD_n\:=\:6n(n-1)\: \:1}$$

保留原文不翻譯

我們將使用上述公式來計算我們方法中的第 n 個中心十二邊形數。

方法
  • 為了解決這個問題,我們只需建立一個函數來計算第n個中心十二邊形數。
  • 我們將使用上面的推導公式來計算任意 n 個正數的第 n 個中心十二邊形數。
  • 傳回計算值,這將是我們想要的輸出。

Example

的中文翻譯為:

範例

以下是上述方法在 C 中的實作 -

#include <iostream>
#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

//function to calculate the nth centred dodecagonal number
int CDn(int N){
   int ans= 6 * N * (N-1) + 1; //used to store nth centred dodecagonal number value
   
   return ans; //return the answer
}
int main(){
   int N=8;
   cout<<CDn(N)<<endl;
   
   N=6;
   cout<<CDn(N)<<endl;
   
   N=12;
   cout<<CDn(N)<<endl;
   
   return 0;
}

輸出

337
181
793
時間複雜度

:O(1),因為需要恆定時間。

空間複雜度

:O(1),因為我們不佔用任何額外的空間。

結論

在本文中,我們解決了列印第n個居中十二邊形數的問題。我們學習了居中十二邊形數的概念,並推導出了第n個數的公式,

我希望您發現本文有助於理解和澄清有關該問題的所有概念。 ###

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