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Encontre pares únicos tais que cada elemento seja menor ou igual a N

Dado um número inteiro N, encontre e mostre o número de pares que satisfazem as seguintes condições:

  • O quadrado da distância entre esses dois números é igual ao LCM desses dois números.
  • O GCD desses dois números é igual ao produto de dois inteiros consecutivos.
  • Ambos os números do par devem ser menores ou iguais a N.

OBSERVAÇÃO: Somente devem ser exibidos os pares que seguem ambas as condições acima simultaneamente e esses números devem ser menores ou iguais a N.

Exemplos:   



  Input:   10   Output:   No. of pairs = 1 Pair no. 1 --> (2 4)   Input:   500   Output:   No. of pairs = 7 Pair no. 1 --> (2 4) Pair no. 2 --> (12 18) Pair no. 3 --> (36 48) Pair no. 4 --> (80 100) Pair no. 5 --> (150 180) Pair no. 6 --> (252 294) Pair no. 7 --> (392 448)

Explicação:
As tabelas mostradas abaixo darão uma visão clara do que pode ser encontrado:  

Encontre pares únicos tais que cada elemento seja menor ou igual a N' title=

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As tabelas acima mostram o GCD formado pelo produto de dois números consecutivos e seus múltiplos correspondentes nos quais existe PAR ÚNICO correspondente a cada valor. As entradas verdes em cada linha formam um par único para o GCD correspondente.
Observação: Nas tabelas acima  

  1. Para a 1ª entrada GCD = 2, o 1º e o 2º múltiplo de 2 formam o Par Único (2 4)
  2. Da mesma forma, para a 2ª entrada GCD = 6, o 2º e o 3º múltiplo de 6 formam o Par Único (12 18)
  3. Da mesma forma, prosseguindo para a entrada Z, ou seja, para GCD = Z*(Z+1), é claro que o par único será composto por Z-ésimo e (Z+1)-ésimo múltiplo de GCD = Z*(Z+1). Agora o Z-ésimo múltiplo de GCD é Z * (Z*(Z+1)) e (Z+1)-ésimo múltiplo de GCD será (Z + 1) * (Z*(Z+1)).
  4. E como o limite é N, então o segundo número no par único deve ser menor ou igual a N. Então (Z + 1) * (Z*(Z+1))<= N. Simplifying it further the desired relation is derived Z3+ (2*Z2) +Z<=N

Isto forma um padrão e a partir do cálculo matemático deriva-se que para um determinado N o número total de tais pares únicos (digamos Z) seguirá uma relação matemática mostrada abaixo: 

Z3 + (2*Z2) + Z <= N


Abaixo está a implementação necessária:  

C 
// C program for finding the required pairs #include  #include  // Finding the number of unique pairs int No_Of_Pairs(int N) {  int i = 1;  // Using the derived formula  while ((i * i * i) + (2 * i * i) + i <= N)  i++;  return (i - 1); } // Printing the unique pairs void print_pairs(int pairs) {  int i = 1 mul;  for (i = 1; i <= pairs; i++) {  mul = i * (i + 1);  printf('Pair no. %d --> (%d %d)n'  i (mul * i) mul * (i + 1));  } } // Driver program to test above functions int main() {  int N = 500 pairs mul i = 1;  pairs = No_Of_Pairs(N);  printf('No. of pairs = %d n' pairs);  print_pairs(pairs);  return 0; }
Java 
// Java program for finding // the required pairs import java.io.*; class GFG  {    // Finding the number  // of unique pairs  static int No_Of_Pairs(int N)  {  int i = 1;    // Using the derived formula  while ((i * i * i) +   (2 * i * i) + i <= N)  i++;    return (i - 1);  }    // Printing the unique pairs  static void print_pairs(int pairs)  {  int i = 1 mul;  for (i = 1; i <= pairs; i++)  {  mul = i * (i + 1);  System.out.println('Pair no. ' + i + ' --> (' +   (mul * i) + ' ' +   mul * (i + 1) + ')');   }  }    // Driver code  public static void main (String[] args)  {  int N = 500 pairs mul i = 1;  pairs = No_Of_Pairs(N);    System.out.println('No. of pairs = ' + pairs);  print_pairs(pairs);  } } // This code is contributed by Mahadev.
Python3 
# Python3 program for finding the required pairs # Finding the number of unique pairs def No_Of_Pairs(N): i = 1; # Using the derived formula while ((i * i * i) + (2 * i * i) + i <= N): i += 1; return (i - 1); # Printing the unique pairs def print_pairs(pairs): i = 1; mul = 0; for i in range(1 pairs + 1): mul = i * (i + 1); print('Pair no.'  i ' --> (' (mul * i) ' ' mul * (i + 1) ')'); # Driver Code N = 500; i = 1; pairs = No_Of_Pairs(N); print('No. of pairs = ' pairs); print_pairs(pairs); # This code is contributed # by mits
C# 
// C# program for finding // the required pairs using System; class GFG  {   // Finding the number // of unique pairs static int No_Of_Pairs(int N) {  int i = 1;  // Using the derived formula  while ((i * i * i) +   (2 * i * i) + i <= N)  i++;  return (i - 1); } // Printing the unique pairs static void print_pairs(int pairs) {  int i = 1 mul;  for (i = 1; i <= pairs; i++)  {  mul = i * (i + 1);  Console.WriteLine('Pair no. ' + i + ' --> (' +   (mul * i) + ' ' +   mul * (i + 1) + ')');   } } // Driver code static void Main() {  int N = 500 pairs;  pairs = No_Of_Pairs(N);  Console.WriteLine('No. of pairs = ' +   pairs);  print_pairs(pairs); } } // This code is contributed by mits
PHP 
 // PHP program for finding  // the required pairs // Finding the number  // of unique pairs function No_Of_Pairs($N) { $i = 1; // Using the  // derived formula while (($i * $i * $i) + (2 * $i * $i) + $i <= $N) $i++; return ($i - 1); } // Printing the unique pairs function print_pairs($pairs) { $i = 1; $mul; for ($i = 1; $i <= $pairs; $i++) { $mul = $i * ($i + 1); echo 'Pair no.'  $i ' --> ('  ($mul * $i) ' ' $mul * ($i + 1)') n'; } } // Driver Code $N = 500; $pairs; $mul; $i = 1; $pairs = No_Of_Pairs($N); echo 'No. of pairs = ' $pairs  ' n'; print_pairs($pairs); // This code is contributed // by Akanksha Rai(Abby_akku) ?>
JavaScript 
<script> // Javascript program for finding the  // required pairs // Finding the number of unique pairs function No_Of_Pairs(N) {  let i = 1;  // Using the derived formula  while ((i * i * i) +  (2 * i * i) + i <= N)  i++;  return (i - 1); } // Printing the unique pairs function print_pairs(pairs) {  let i = 1 mul;  for(i = 1; i <= pairs; i++)   {  mul = i * (i + 1);  document.write('Pair no. ' + i +   ' --> (' + (mul * i) +  ' ' + mul * (i + 1) +   ')  
');  } } // Driver code let N = 500 pairs mul i = 1; pairs = No_Of_Pairs(N); document.write('No. of pairs = ' +   pairs + '  
'); print_pairs(pairs); // This code is contributed by mohit kumar 29 </script>
C++14 
// C++ code for the above approach: #include    using namespace std; // Finding the number of unique pairs int No_Of_Pairs(int N) {  int i = 1;  // Using the derived formula  while ((i * i * i) + (2 * i * i) + i <= N)  i++;  return (i - 1); } // Printing the unique pairs void print_pairs(int pairs) {  int i = 1 mul;  for (i = 1; i <= pairs; i++) {  mul = i * (i + 1);  cout << 'Pair no. '<< i <<' --> (' << (mul * i) << ' '<< mul * (i + 1) << ')' <<endl;;  } } // Driver Code int main() {  int N = 500 pairs mul i = 1;  pairs = No_Of_Pairs(N);  cout << 'No. of pairs = ' << pairs << endl;  print_pairs(pairs);  return 0; }

Saída:   
No. of pairs = 7 Pair no. 1 --> (2 4) Pair no. 2 --> (12 18) Pair no. 3 --> (36 48) Pair no. 4 --> (80 100) Pair no. 5 --> (150 180) Pair no. 6 --> (252 294) Pair no. 7 --> (392 448)

 

Complexidade de tempo : SOBRE1/3)
Espaço auxiliar : O(1)