找到整数的惩罚数量

求解整数惩罚值

难度：中等

主题：数学，递归

给定正整数 n，返回 1 到 n 的惩罚值之和。

惩罚值定义为所有整数 i 的平方和，其中 i 的十进制表示可以分割成连续的子串，且这些子串的数值之和等于 i。

示例 1：

输入：n = 10 输出：182 说明：在 [1, 10] 范围内，满足条件的整数 i 有： 1，因为 11 = 1 9，因为 99 = 81，81 可以分割成 8 和 1，8 + 1 = 9 10，因为 10*10 = 100，100 可以分割成 10 和 0，10 + 0 = 10。 因此，10 的惩罚值是 1 + 81 + 100 = 182

示例 2：

输入：n = 37 输出：1478 说明：在 [1, 37] 范围内，满足条件的整数 i 有： 1，因为 11 = 1 9，因为 99 = 81，81 可以分割成 8 和 1，8 + 1 = 9 10，因为 1010 = 100，100 可以分割成 10 和 0，10 + 0 = 10。 36，因为 3636 = 1296，1296 可以分割成 1, 29, 6，1 + 29 + 6 = 36。 因此，37 的惩罚值是 1 + 81 + 100 + 1296 = 1478

约束：

1 ≤ n ≤ 1000

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提示：

可以使用递归算法，将数字分割成多个部分，递归地生成每个部分的所有可能分割，然后组合所有可能的分割方式。

解决方案：

我们需要计算给定整数 n 的“惩罚值”。惩罚值定义为所有整数 i (1 ≤ i ≤ n) 的平方和，其中 i 的十进制表示可以分割成连续的子串，这些子串的数值之和等于 i。

方法：

1. 遍历每个整数 i 从 1 到 n： 对于每个整数，计算其平方并将其转换为字符串。
2. 检查平方是否可分割： 对于每个整数 i，检查其平方的字符串表示是否可以分割成连续的子串，使得这些子串的数值之和等于 i。这个检查使用递归辅助函数完成。
3. 递归辅助函数： 这个函数尝试将平方的字符串表示分割成所有可能的连续部分，检查这些部分的数值之和是否等于 i。如果找到有效的分割，则将整数的平方添加到总和中。

让我们用 PHP 实现这个解决方案：

<code class="php"><?php
/**
 * @param Integer $n
 * @return Integer
 */
function punishmentNumber($n) {
    $totalPunishment = 0;
    for ($i = 1; $i <= $n; $i++) {
        $square = $i * $i;
        $squareStr = (string)$square;
        if (canSplit($squareStr, $i, 0, 0)) {
            $totalPunishment += $square;
        }
    }
    return $totalPunishment;
}

/**
 * @param $s
 * @param $target
 * @param $index
 * @param $currentSum
 * @return bool
 */
function canSplit($s, $target, $index, $currentSum) {
    if ($index === strlen($s)) {
        return $currentSum === $target;
    }
    for ($i = $index; $i < strlen($s); $i++) {
        $num = substr($s, $index, $i - $index + 1);
        $newSum = $currentSum + (int)$num;
        if ($newSum > $target) {
            break; // Early termination
        }
        if (canSplit($s, $target, $i + 1, $newSum)) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

// Example Test Cases
echo punishmentNumber(10) . "\n"; // Output: 182
echo punishmentNumber(37) . "\n"; // Output: 1478
?></code>

解释：

1. 主循环: 主循环遍历每个整数 i 从 1 到 n。对于每个整数，它计算其平方并将其转换为字符串。
2. 递归检查: canSplit 函数是一个递归辅助函数，它检查平方的字符串表示是否可以分割成连续的子串，这些子串的数值之和等于 i。它从字符串的开头开始，尝试所有可能的分割，检查任何分割的组合是否结果之和等于 i。
3. 提前终止: 如果添加字符串的一部分超过目标总和 i，循环会提前终止以避免不必要的计算。
4. 总和计算: 如果为整数 i 找到有效的分割，则将它的平方添加到总惩罚值中。

这种方法有效地使用递归检查所有可能的分割，确保我们只考虑有效的分割和总和计算，从而得到正确的结果。

以上就是找到整数的惩罚数量的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！