Різна різниця суми


15

Сума квадратів перших десяти натуральних чисел дорівнює, 12+22++102=385

Квадрат суми перших десяти натуральних чисел дорівнює,

(1+2+...+10)2=552=3025

Звідси різниця між сумою квадратів перших десяти натуральних чисел і квадратом суми

3025385=2640

Для заданого вводу n знайдіть різницю між сумою квадратів перших n натуральних чисел та квадратом суми.

Тестові справи

1       => 0
2       => 4
3       => 22
10      => 2640
24      => 85100
100     => 25164150

Цей виклик вперше було оголошено на проекті Euler №6 .

Критерії виграшу

  • Не існує правил щодо того, якою має бути поведінка з негативним або нульовим введенням.

  • Найкоротша відповідь виграє.


4
Цей виклик потребує виграшного критерію (наприклад, код гольфу)
dylnan

2
Це підмножина цього питання
caird coinheringaahing

1
Чи можна індексувати послідовність 0? тобто натуральні числа до n?
Джо Кінг


3
@Enigma Я дійсно не думаю, що це дублікат цілі, оскільки багато відповідей тут не легко дають відповіді на це, тому це щось додає.
Джонатан Аллан

Відповіді:




8

APL (Dyalog Unicode) , 10 байт

1⊥⍳×⍳×1-⍨⍳

Спробуйте в Інтернеті!

Як це працює

1⊥⍳×⍳×1-⍨⍳
  ⍳×⍳×1-⍨⍳  Compute (x^3 - x^2) for 1..n
1          Sum

Використовує той факт, що "квадрат суми" дорівнює "сумі кубів".


Для мене 1⊥⍳ × ⍳ × 1-⍨⍳ не є функцією; Я спробував 1⊥⍳ × ⍳ × 1-⍨⍳10 і мені не компілювати ...
RosLuP

1
@RosLuP Ви повинні спершу призначити його змінній (як я робив у TIO-посиланні) або загорнути її всередині пари в дужках, як (1⊥⍳×⍳×1-⍨⍳)10.
Бубон

7

TI-Basic (серія TI-83), 12 11 байт

sum(Ans² nCr 2/{2,3Ans

Реалізація (n22)(12+13n). Бере введення вAns: наприклад, запустіть10:prgmXдля обчислення результату для введення10.


Приємного використання nCr!
Лінн


5

Вугілля деревне , 12 10 байт

IΣEN×ιX⊕ι²

(1nx)2=1nx3(1nx)21nx2=1n(x3x2)=1n(x1)x2=0n1x(x+1)2

   N        Input number
  E         Map over implicit range i.e. 0 .. n - 1
        ι   Current value
       ⊕    Incremented
         ²  Literal 2
      X     Power
     ι      Current value
    ×       Multiply
 Σ          Sum
I           Cast to string
            Implicitly print


4

Japt -x, 9 8 5 4 bytes

õ²í*

Try it


Explanation

õ        :Range [1,input]
 ²       :Square each
  í      :Interleave with 0-based indices
   *     :Reduce each pair by multiplication
         :Implicit output of the sum of the resulting array


3

APL(Dyalog), 17 bytes

{+/(¯1↓⍵)×1↓×⍨⍵}⍳

(Much longer) Port of Jonathan Allan's Jelly answer.

Try it online!


Go tacit and combine the drops: +/¯1↓⍳×1⌽⍳×⍳
Adám

3

APL (Dyalog), 16 bytes

((×⍨+/)-(+/×⍨))⍳

Try it online!

 (×⍨+/)            The square  self) of the sum (+ fold)
       -           minus
        (+/×⍨)     the sum of the square
(             )⍳   of [1, 2,  input].

(+/×⍨)1⊥×⍨ as per tip.
Adám

1
A further byte could be saved by keeping the inside (×⍨1⊥⍳)-⍳+.×⍳
Kritixi Lithos

3

Mathematica, 21 17 bytes

-4 bytes thanks to alephalpha.

(3#+2)(#^3-#)/12&

Pure function. Takes an integer as input and returns an integer as output. Just implements the polynomial, since Sums, Ranges, Trs, etc. take up a lot of bytes.



@alephalpha Thanks!
LegionMammal978

It's possible to get there without just evaluating the polynomial: #.(#^2-#)&@*Range implements another common solution. (But it's also 17 bytes.) And we can implement the naive algorithm in 18 bytes: Tr@#^2-#.#&@*Range.
Misha Lavrov



3

05AB1E, 8 bytes

ÝDOnsnO-

Explanation:

ÝDOnsnO-     //Full program
Ý            //Push [0..a] where a is implicit input
 D           //Duplicate top of stack
  On         //Push sum, then square it
    s        //Swap top two elements of stack
     nO      //Square each element, then push sum
       -     //Difference (implicitly printed)

Try it online!


LDnOsOn- was my first attempt too.
Magic Octopus Urn

3

C, C++, 46 40 37 bytes ( #define ), 50 47 46 bytes ( function )

-1 byte thanks to Zacharý

-11 bytes thanks to ceilingcat

Macro version :

#define F(n)n*n*~n*~n/4+n*~n*(n-~n)/6

Function version :

int f(int n){return~n*n*n*~n/4+n*~n*(n-~n)/6;}

Thoses lines are based on thoses 2 formulas :

Sum of numbers between 1 and n = n*(n+1)/2
Sum of squares between 1 and n = n*(n+1)*(2n+1)/6

So the formula to get the answer is simply (n*(n+1)/2) * (n*(n+1)/2) - n*(n+1)*(2n+1)/6

And now to "optimize" the byte count, we break parenthesis and move stuff around, while testing it always gives the same result

(n*(n+1)/2) * (n*(n+1)/2) - n*(n+1)*(2n+1)/6 => n*(n+1)/2*n*(n+1)/2 - n*(n+1)*(2n+1)/6 => n*(n+1)*n*(n+1)/4 - n*(n+1)*(2n+1)/6

Notice the pattern p = n*n+1 = n*n+n, so in the function, we declare another variable int p = n*n+n and it gives :

p*p/4 - p*(2n+1)/6

For p*(p/4-(2*n+1)/6) and so n*(n+1)*(n*(n+1)/4 - (2n+1)/6), it works half the time only, and I suspect integer division to be the cause ( f(3) giving 24 instead of 22, f(24) giving 85200 instead of 85100, so we can't factorize the macro's formula that way, even if mathematically it is the same.

Both the macro and function version are here because of macro substitution :

F(3) gives 3*3*(3+1)*(3+1)/4-3*(3+1)*(2*3+1)/6 = 22
F(5-2) gives 5-2*5-2*(5-2+1)*(5-2+1)/4-5-2*(5-2+1)*(2*5-2+1)/6 = -30

and mess up with the operator precedence. the function version does not have this problem


1
You could fix up the problem with the macros at the cost of A LOT of bytes by replacing all the n with (n). Also, F(n) n=>F(n)n regardless.
Zacharý

It's possible to rearrange return p*p/4-p*(n-~n)/6 to return(p/4-(n-~n)/6)*p.
Zacharý

@Zacharý No, it gives me bad results sometimes like 24 instead of 22 for input "3", or 85200 instead of 85100 for input "24". I suspect integer division to be the cause of that
HatsuPointerKun

Ugh, always forget about that.
Zacharý


2

Pyth, 7 bytes

sm**hdh

Try it online here.

Uses the formula in Neil's answer.

sm**hdhddQ   Implicit: Q=eval(input())
             Trailing ddQ inferred
 m       Q   Map [0-Q) as d, using:
    hd         Increment d
   *  hd       Multiply the above with another copy
  *     d      Multiply the above by d
s            Sum, implicit print 



2

05AB1E, 6 bytes

LnDƶαO

Try it online!

Explanation

L         # push range [1 ... input]
 n        # square each
  D       # duplicate
   ƶ      # lift, multiply each by its 1-based index
    α     # element-wise absolute difference
     O    # sum

Some other versions at the same byte count:

L<ān*O
Ln.āPO
L¦nā*O



2

MathGolf, 6 bytes

{î²ï*+

Try it online!

Calculates k=1n(k2(k1))

Explanation:

{       Loop (implicit) input times
 î²     1-index of loop squared
    *   Multiplied by
   ï    The 0-index of the loop
     +  And add to the running total

2

Clojure, 58 bytes

(fn[s](-(Math/pow(reduce + s)2)(reduce +(map #(* % %)s))))

Try it online!


Edit: I misunderstood the question

Clojure, 55, 35 bytes

#(* %(+ 1 %)(- % 1)(+(* 3 %)2)1/12)

Try it online!


1
Thanks for fixing that. And just a heads up regarding your last entry, (apply + is shorter than (reduce +.
Carcigenicate

@Carcigenicate Thanks!
TheGreatGeek

1
Could you edit your permalink to run one of the test cases? As it is, I doesn't help people who don't know Clojure.
Dennis

2

cQuents, 17 15 bytes

b$)^2-c$
;$
;$$

Try it online!

Explanation

 b$)^2-c$     First line
:             Implicit (output nth term in sequence)
 b$)          Each term in the sequence equals the second line at the current index
    ^2        squared
      -c$     minus the third line at the current index

;$            Second line - sum of integers up to n
;$$           Third line - sum of squares up to n

1

APL(NARS), 13 chars, 26 bytes

{+/⍵×⍵×⍵-1}∘⍳

use the formula Sum'w=1..n'(ww(w-1)) possible i wrote the same some other wrote + or - as "1⊥⍳×⍳×⍳-1"; test:

  g←{+/⍵×⍵×⍵-1}∘⍳
  g 0
0
  g 1
0
  g 2
4
  g 3
22
  g 10
2640


1

QBASIC, 45 44 bytes

Going pure-math saves 1 byte!

INPUT n
?n^2*(n+1)*(n+1)/4-n*(n+1)*(2*n+1)/6

Try THAT online!


Previous, loop-based answer

INPUT n
FOR q=1TO n
a=a+q^2
b=b+q
NEXT
?b^2-a

Try it online!

Note that the REPL is a bit more expanded because the interpreter fails otherwise.


1

JAEL, 13 10 bytes

#&àĝ&oȦ

Try it online!

Explanation (generated automatically):

./jael --explain '#&àĝ&oȦ'
ORIGINAL CODE:  #&àĝ&oȦ

EXPANDING EXPLANATION:
à => `a
ĝ => ^g
Ȧ => .a!

EXPANDED CODE:  #&`a^g&o.a!

COMPLETED CODE: #&`a^g&o.a!,

#          ,            repeat (p1) times:
 &                              push number of iterations of this loop
  `                             push 1
   a                            push p1 + p2
    ^                           push 2
     g                          push p2 ^ p1
      &                         push number of iterations of this loop
       o                        push p1 * p2
        .                       push the value under the tape head
         a                      push p1 + p2
          !                     write p1 to the tapehead
            ␄           print machine state

1

05AB1E, 6 bytes

LDOšnÆ

Try it online!

Explanation:

           # implicit input (example: 3)
L          # range ([1, 2, 3])
 DOš       # prepend the sum ([6, 1, 2, 3])
    n      # square each ([36, 1, 4, 9])
     Æ     # reduce by subtraction (22)
           # implicit output

Æ isn't useful often, but this is its time to shine. This beats the naïve LOnILnO- by two whole bytes.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.