专栏名称: 申龙斌的程序人生
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用欧拉计划学习Rust编程(第27~31题)

申龙斌的程序人生  · 公众号  · 程序员  · 2019-09-14 07:59

正文

近想学习Libra数字货币的MOVE语言,发现它是用Rust编写的,所以先补一下Rust的基础知识。学习了一段时间,发现Rust的学习曲线非常陡峭,不过仍有快速入门的办法。

学习任何一项技能最怕没有反馈,尤其是学英语、学编程的时候,一定要“用”,学习编程时有一个非常有用的网站,它就是“欧拉计划”,网址:https://projecteuler.net

英文如果不过关,可以到中文翻译的网站:http://pe-cn.github.io/

这个网站提供了几百道由易到难的数学问题,你可以用任何办法去解决它,当然主要还得靠编程,编程语言不限,论坛里已经有Java、C#、Python、Lisp、Haskell等各种解法,当然如果你直接用google搜索答案就没任何乐趣了。

学习Rust最好先把基本的语法和特性看过一遍,然后就可以动手解题了,解题的过程就是学习、试错、再学习、掌握和巩固的过程,学习进度会大大加快。

第27题

问题描述:

先借鉴第7题中的素数算法,将2百万之内的素数都求出来,公式n*n+ a*n+b 最大取值不会超过2百万。

let max_number_to_check = 2_000_000;

let mut prime_mask = vec![true; max_number_to_check];
prime_mask[0] = false;
prime_mask[1] = false;

const FIRST_PRIME_NUMBER: usize = 2;
for p in FIRST_PRIME_NUMBER..max_number_to_check {
if prime_mask[p] {
let mut i = 2 * p;
while i < max_number_to_check {
prime_mask[i] = false;
i += p;
}
}
}

求方程得到的连续素数的个数。这里要用isize,因为求值时可能会出现负数,如果用usize,运行时会发生溢出错误。

fn consecutive_primes(prime_mask: &[bool], a: isize, b: isize) -> u32 {
for n in 0..1000 {
let y: isize = n * n + a * n + b;
if y < 0 || !prime_mask[y as usize] {
return n as u32;
}
}
0
}

最后,进行暴力循环即可,能够连续生成71个素数,不可思议。

let mut max_prime_len = 0;
for a in -999..=999 {
for b in -1000..=1000 {
let prime_series_len = consecutive_primes(&prime_mask, a, b);
if prime_series_len > max_prime_len {
max_prime_len = prime_series_len;
println!(
"primes: {} a: {} b: {} a * b = {}",
prime_series_len, a, b, a * b
);
}
}
}

第28题

问题描述:

求解思路:

找规律,右上角那个数是完全平方数,其它三个角的数正好递减。

fn main() {
let mut sum = 1;
for i in (3..=1001).step_by(2) {
let upperright = i * i;
sum += upperright;
sum += upperright - (i - 1) * 1;
sum += upperright - (i - 1) * 2;
sum += upperright - (i - 1) * 3;
}
println!("{}", sum);
}

知识点:

步长大于1的迭代器用step_by()。

第29题

问题描述

解题思路

利用大整数函数库,写一个power()函数,Debug模式下运行10秒,Release模式下不到1秒。

extern crate num_bigint;
use num_bigint::BigUint;

fn main() {
let mut v: Vec = vec![];
for a in 2..=100 {
for b in 2..=100 {
let x = power(a, b);
if !v.contains(&x) {
v.push(x);
}
}
}
println!("{}", v.len());
}

fn power(a: u64, b: u64) -> BigUint {
let mut prod = BigUint::from(1 as u64);
for _i in 0..b {
prod *= BigUint::from(a);
}
prod
}

第30题

问题描述

解题思路

一个关键的表达式,各位数字的5次方,再求和。

n.to_string()
.chars()
.map(|c| c.to_digit(10).unwrap().pow(5))
.sum::();

主程序就非常简单了。

let mut s = 0;
for n in 2..999999 {
let sum_pow = n
.to_string()
.chars()
.map(|c| c.to_digit(10).unwrap().pow(5))
.sum::<u32>();
if sum_pow == n {
println!("{}", n);
s += n;
}
}
println!("sum: {}", s);

也可以写一个函数is_power_number(),再利用filter函数一行完成。

fn is_power_number(n: u32) -> bool {
n == n.to_string()
.chars()
.map(|c| c.to_digit(10).unwrap().pow(5))
.sum::<u32>()
}

fn main() {
let sum_pow = (2..999999).filter(|&x| is_power_number(x)).sum::<u32>();
println!("{}", sum_pow);
}

第31题

问题描述







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