C ++中Kn +(K(n-1)*(K-1)1)+(K(n-2)*(K-1)2)+ ...(K-1)n的和

在问题中,我们是序列K ^ n +(K ^(n-1)*(K-1)^ 1)+(K ^(n-2)*(K-1)的两个数字k和n )^ 2)+ ...(K-1)^ n。我们的任务是创建一个程序来查找序列的总和。

让我们举个例子来了解这个问题,

Input: n = 3, k = 4

Output: 175

Explanation: Sum of the series is

= 4^3 + ( (4^2)*(3^1) ) + ( (4^1)*(3^2) ) + ( (4^0)*(3^3) )

= 64 + 48 + 36 + 27 = 175

解决问题的一种简单方法是使用for循环。找到该系列的每个术语,并将其值加到总和上。

算法

initialise sum = 0;

Step 1: for i -> 0 to n.

Step 1.1: update sum: sum += pow(k, n-i) * pow(k, i)

Step 2: return sum.

示例

该程序说明了我们解决方案的工作原理,

#include <iostream>

#include <math.h>

using namespace std;

int calcSeriesSum(int k, int n) {

   int sum = 0;

   for (int i = 0; i <= n; i++) {

      int p = pow(k, n-i) * pow((k-1), i);

      sum = sum + p;

   }

   return sum;

}

int main() {

   int n = 4;

   int K = 2;

   cout<<"Sum of the series is "<<calcSeriesSum(K, n);

}

输出结果

Sum of the series is 31

该解决方案效率不高,并且花费的时间约为n。

一个有效的解决方案是找到级数总和的通用公式。

The series K^n + ( K^(n-1) * (K-1)^1 ) + ( K^(n-2) * (K-1)^2 ) + ... (K-1)^n

Forms a geometric progression. The common ration of this progression is (k-1)/k and the first term is k^n.

sum = K^n + ( K^(n-1) * (K-1)^1 ) + ( K^(n-2) * (K-1)^2 ) + ... (K-1)^n

sum = kn(1 + (k-1)/k + (k-1)2/k2 + … + (k-1)n)

sum = ((kn)(1 - ( (k-1)(n+1))/k(n+1))) / (1 - ((k-1)/k))

sum = kn ( (k(n+1) - (k-1)(n+1))/k(n+1) ) / ( (k - (k-1))/k )

sum = kn ( (k(n+1) - (k-1)(n+1))/k(n+1) ) / (1/k)

sum = kn ( (k(n+1) - (k-1)(n+1))/k(n+1) ) * k

sum = ( k(n+1) - (k-1)(n+1) )

示例

该程序说明了我们解决方案的工作原理,

#include <iostream>

#include <math.h>

using namespace std;

int calcSeriesSum(int k, int n) {

   return ( pow(k,(n+1)) - pow((k-1),(n+1)) );

;

}

int main() {

   int n = 4;

   int K = 2;

   cout<<"Sum of the series is "<<calcSeriesSum(K, n);

}

输出结果

Sum of the series is 31

以上是 C ++中Kn +(K(n-1)*(K-1)1)+(K(n-2)*(K-1)2)+ ...(K-1)n的和 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/326494.html

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