영국의 화폐 단위는 파운드(£)와 펜스(p)이고, 동전의 종류는 아래와 같습니다.

1p, 2p, 5p, 10p, 20p, 50p, £1 (100p), £2 (200p)
이 동전들을 가지고 2파운드를 만드는 방법은 다양할 것입니다. 예를 하나 들면 이렇습니다.

1×£1 + 1×50p + 2×20p + 1×5p + 1×2p + 3×1p
2파운드를 만드는 서로 다른 방법은 모두 몇가지나 있습니까?

사실 슬슬 귀찮았다.
동적계획법을 쓰면 좋았겠지만, 귀찮으니까 그냥 바보같이 짰다.
실행시간은 약 2초

각 자리의 숫자를 4제곱해서 더했을 때 자기 자신이 되는 수는 놀랍게도 단 세 개밖에 없습니다.

1634 = 1⁴ + 6⁴ + 3⁴ + 4⁴
8208 = 8⁴ + 2⁴ + 0⁴ + 8⁴
9474 = 9⁴ + 4⁴ + 7⁴ + 4⁴

(1 = 1⁴의 경우는 엄밀히 말해 합이 아니므로 제외합니다)

위의 세 숫자를 모두 더하면 1634 + 8208 + 9474 = 19316 입니다.

그렇다면, 각 자리 숫자를 5제곱해서 더했을 때 자기 자신이 되는 수들의 합은 얼마입니까?

처음에 $l 에 한계값을 구해놓고 계산한다.

2 ≤ a ≤ 5 이고 2 ≤ b ≤ 5인 두 정수 a, b로 만들 수 있는 ab의 모든 조합을 구하면 다음과 같습니다.

2²=4, 2³=8, 2⁴=16, 2⁵=32
3²=9, 3³=27, 3⁴=81, 3⁵=243
4²=16, 4³=64, 4⁴=256, 4⁵=1024
5²=25, 5³=125, 5⁴=625, 5⁵=3125

여기서 중복된 것을 빼고 크기 순으로 나열하면 아래와 같은 15개의 숫자가 됩니다.

4, 8, 9, 16, 25, 27, 32, 64, 81, 125, 243, 256, 625, 1024, 3125

그러면, 2 ≤ a ≤ 100 이고 2 ≤ b ≤ 100인 a, b를 가지고 만들 수 있는 a^b는 중복을 제외하면 모두 몇 개입니까?

패기로 푼다.
드디어 감당할 수 없을 정도의 큰 수가 나왔다. Math::BitInt를 사용하여 계산한다.
중복을 제외하기 위해 배열 대신 해쉬를 사용했다는 것 정도가 특이한 점일까.
계산은 약 1초 걸린다.

숫자 1부터 시작해서 우측으로부터 시계방향으로 감아 5×5 행렬을 만들면 아래와 같이 됩니다.

21 22 23 24 25
20   7   8   9 10
19   6   1   2 11
18   5   4   3 12
17 16 15 14 13

여기서 대각선상의 숫자를 모두 더한 값은 101 입니다.

같은 방식으로 1001×1001 행렬을 만들었을 때, 대각선상의 숫자를 더하면 얼마가 됩니까?

두 가지 방법이 있겠다.
똑똑하게 계산해서 푸는 방법과 우직하게 달팽이 배열 만들어서 더하는 방법.
둘 모두 사용해봤다. 당연히 짧은 쪽이 현명한 방법이다.

오일러는 다음과 같은 멋진 2차식을 제시했습니다.

n² + n + 41

이 식의 n에다 0부터 39 사이의 숫자를 넣으면, 그 결과는 모두 소수가 됩니다.
하지만 n = 40일 때의 값 40² + 40 + 41 은 40×(40 + 1) + 41 이므로 41로 나누어지고, n = 41일 때 역시 41² + 41 + 41 이므로 소수가 아닙니다.

컴퓨터의 발전에 힘입어 n² − 79n + 1601 이라는 엄청난 2차식이 발견되었는데, 이것은 n이 0에서 79 사이일 때 모두 80개의 소수를 만들어냅니다. 이 식의 계수의 곱은 -79 × 1601 = -126479가 됩니다.

아래와 같은 모양의 2차식이 있다고 가정했을 때,

n² + an + b (단 | a |

0부터 시작하는 연속된 n에 대해 가장 많은 소수를 만들어내는 2차식을 찾아서, 그 계수 a와 b의 곱을 구하세요.

모듈에 힘입어 무념무상으로 풉니다.

분자가 1인 분수를 단위분수라고 합니다. 분모가 2에서 10까지의 단위분수는 아래와 같습니다.

¹/₂= 0.5
¹/₃= 0.(3)
¹/₄= 0.25
¹/₅= 0.2
¹/₆= 0.1(6)
¹/₇= 0.(142857)
¹/₈= 0.125
¹/₉= 0.(1)
¹/₁₀= 0.1

소괄호는 순환마디를 나타내는데, 1/6의 경우 순환마디는 “6”으로 0.166666…처럼 6이 무한히 반복됨을 뜻합니다. 같은 식으로 1/7은 6자리의 순환마디(142857)를 가집니다.

d 를 1000 이하의 정수라고 할 때, 단위분수 1/d 의 순환마디가 가장 긴 수는 무엇입니까?

Carmichael function을 이용했다.
소요시간은 약 10초.

피보나치 수열은 아래와 같은 점화식으로 정의됩니다.

F_n = F_n-1 + F_n-2 (단, F₁ = 1, F₂ = 1).

이에 따라 수열을 12번째 항까지 차례대로 계산하면 다음과 같습니다.

F₁ = 1
F₂ = 1
F₃ = 2
F₄ = 3
F₅ = 5
F₆ = 8
F₇ = 13
F₈ = 21
F₉ = 34
F₁₀ = 55
F₁₁ = 89
F₁₂ = 144

수열의 값은 F₁₂에서 처음으로 3자리가 됩니다.

피보나치 수열에서 값이 처음으로 1000자리가 되는 것은 몇번째 항입니까?

피보나치 수열을 구하는 함수를 구현할 수는 있겠지만, 귀찮으니까 모듈을 씁니다.

어떤 대상을 순서에 따라 배열한 것을 순열이라고 합니다. 예를 들어 3124는 숫자 1, 2, 3, 4로 만들 수 있는 순열 중 하나입니다.

이렇게 만들 수 있는 모든 순열을 숫자나 문자 순으로 늘어놓은 것을 사전식(lexicographic) 순서라고 합니다.
0, 1, 2로 만들 수 있는 사전식 순열은 다음과 같습니다.

012 021 102 120 201 210

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9로 만들 수 있는 사전식 순열에서 1,000,000번째는 무엇입니까?

f는 팩토리얼, g는 자리수 구하기
내가짰지만 좀 복잡한 듯…

자신을 제외한 약수(진약수)를 모두 더하면 자기 자신이 되는 수를 완전수라고 합니다.
예를 들어 28은 1 + 2 + 4 + 7 + 14 = 28 이므로 완전수입니다.
또, 진약수의 합이 자신보다 작으면 부족수, 자신보다 클 때는 초과수라고 합니다.

12는 1 + 2 + 3 + 4 + 6 = 16 > 12 로서 초과수 중에서는 가장 작습니다.
따라서 초과수 두 개의 합으로 나타낼 수 있는 수 중 가장 작은 수는 24 (= 12 + 12) 입니다.

해석학적인 방법을 사용하면, 28123을 넘는 모든 정수는 두 초과수의 합으로 표현 가능함을 보일 수가 있습니다.
두 초과수의 합으로 나타낼 수 없는 가장 큰 수는 실제로는 이 한계값보다 작지만, 해석학적인 방법으로는 더 이상 이 한계값을 낮출 수 없다고 합니다.

그렇다면, 초과수 두 개의 합으로 나타낼 수 없는 모든 양의 정수의 합은 얼마입니까?

배열을 하나 만들어, ‘체’처럼 사용했다.
실행시간은 약 5초정도.

여기 5천개 이상의 영문 이름들이 들어있는 46KB짜리 텍스트 파일 names.txt 이 있습니다 (우클릭해서 다운로드 받으세요).
이제 각 이름에 대해서 아래와 같은 방법으로 점수를 매기고자 합니다.

• 먼저 모든 이름을 알파벳 순으로 정렬합니다.
• 각 이름에 대해서, 그 이름을 이루는 알파벳에 해당하는 숫자(A=1, B=2, …, Z=26)를 모두 더합니다.
• 여기에 이 이름의 순번을 곱합니다.

예를 들어 “COLIN”의 경우, 알파벳에 해당하는 숫자는 3, 15, 12, 9, 14이므로 합이 53, 그리고 정렬했을 때 938번째에 오므로 최종 점수는 938 × 53 = 49714가 됩니다.

names.txt에 들어있는 모든 이름의 점수를 계산해서 더하면 얼마입니까?

ord로 문자의 아스키코드값을 구할 수 있다. (어떤 문자의 아스키코드 값 – 알파벳 A의 아스키코드값 + 1)을 하면 알파벳에 해당하는 숫자를 구할 수 있다.
그리고 정렬해서 샤바샤바하면 끝.