水仙花数是指一个三位数,其各位数字的立方和等于该数本身。例如,153是一个水仙花数,因为1^3+5^3+3^3=153。那么如何判断一个数是否是水仙花数呢?本文从多个角度进行分析。
一、暴力枚举法
最直接的方法是暴力枚举所有的三位数,然后判断其是否是水仙花数。具体实现如下:
```python
for i in range(100, 1000):
a = i // 100 # 百位
b = i % 100 // 10 # 十位
c = i % 10 # 个位
if a**3 + b**3 + c**3 == i:
print(i)
```
这种方法虽然简单易懂,但是效率很低,需要枚举900个数才能找到所有的水仙花数。
二、数学方法
观察水仙花数的定义式,可以发现一个规律:每个水仙花数的个位、十位、百位数字的立方和都是它自己。也就是说,如果一个数满足这个规律,那么它一定是水仙花数。因此,可以通过数学方法判断一个数是否满足这个规律。
具体实现如下:
```python
for i in range(100, 1000):
a = i // 100 # 百位
b = i % 100 // 10 # 十位
c = i % 10 # 个位
if a**3 + b**3 + c**3 == (a*100 + b*10 + c):
print(i)
```
这种方法只需要枚举900个数,效率比暴力枚举法要高得多。
三、递归算法
递归是一种常用的算法思想,可以用来判断一个数是否是水仙花数。具体实现如下:
```python
def is_narcissistic_number(n):
if n < 100 or n > 999:
return False
a = n // 100 # 百位
b = n % 100 // 10 # 十位
c = n % 10 # 个位
return a**3 + b**3 + c**3 == n
for i in range(100, 1000):
if is_narcissistic_number(i):
print(i)
```
这种方法也只需要枚举900个数,效率比暴力枚举法要高,而且代码可读性更好。
四、时间复杂度分析
暴力枚举法需要枚举900个数,时间复杂度为O(n);数学方法和递归算法都只需要枚举900个数,时间复杂度也是O(n)。因此,三种方法的时间复杂度是一样的,但是数学方法和递归算法的效率更高。
五、