n의 약수들 중에서 자신을 제외한 것의 합을 d(n)으로 정의했을 때,
서로 다른 두 정수 a, b에 대하여 d(a) = b 이고 d(b) = a 이면
a, b는 친화쌍이라 하고 a와 b를 각각 친화수(우애수)라고 합니다.

예를 들어 220의 약수는 자신을 제외하면 1, 2, 4, 5, 10, 11, 20, 22, 44, 55, 110 이므로 그 합은 d(220) = 284 입니다.
또 284의 약수는 자신을 제외하면 1, 2, 4, 71, 142 이므로 d(284) = 220 입니다.
따라서 220과 284는 친화쌍이 됩니다.

10000 이하의 친화수들을 모두 찾아서 그 합을 구하세요.

해쉬를 사용하여 구했다.
어떤 수 n에 대해 키는 n, 해쉬값은 d(n)으로 지정하여 끝까지 구한다.
그 후 ‘키’와 ‘키의 해쉬값을 키로 사용한 해쉬값’이 같은 경우를 찾아 모두 더한다.

n! 이라는 표기법은 n × (n − 1) × … × 3 × 2 × 1을 뜻합니다.

예를 들자면 10! = 10 × 9 × … × 3 × 2 × 1 = 3628800 이 되는데,
여기서 10!의 각 자리수를 더해 보면 3 + 6 + 2 + 8 + 8 + 0 + 0 = 27 입니다.

100! 의 자리수를 모두 더하면 얼마입니까?

bigint를 써서 해결

다음은 달력에 관한 몇 가지 일반적인 정보입니다 (필요한 경우 좀 더 연구를 해 보셔도 좋습니다).

• 1900년 1월 1일은 월요일이다.
• 4월, 6월, 9월, 11월은 30일까지 있고, 1월, 3월, 5월, 7월, 8월, 10월, 12월은 31일까지 있다.
• 2월은 28일이지만, 윤년에는 29일까지 있다.
• 윤년은 연도를 4로 나누어 떨어지는 해를 말한다. 하지만 400으로 나누어 떨어지지 않는 매 100년째는 윤년이 아니며, 400으로 나누어 떨어지면 윤년이다

20세기 (1901년 1월 1일 ~ 2000년 12월 31일) 에서, 매월 1일이 일요일인 경우는 총 몇 번입니까?

DateTime 모듈을 사용하여 해결하였다.

다음과 같이 삼각형 모양으로 숫자를 배열했습니다.

3
7 4
2 4 6
8 5 9 3

삼각형의 꼭대기부터 아래쪽으로 인접한 숫자를 찾아 내려가면서 합을 구하면, 위의 그림처럼 3 + 7 + 4 + 9 = 23 이 가장 큰 합을 갖는 경로가 됩니다.
다음 삼각형에서 합이 최대가 되는 경로를 찾아서 그 합을 구하세요.

75
95 64
17 47 82
18 35 87 10
20 04 82 47 65
19 01 23 75 03 34
88 02 77 73 07 63 67
99 65 04 28 06 16 70 92
41 41 26 56 83 40 80 70 33
41 48 72 33 47 32 37 16 94 29
53 71 44 65 25 43 91 52 97 51 14
70 11 33 28 77 73 17 78 39 68 17 57
91 71 52 38 17 14 91 43 58 50 27 29 48
63 66 04 68 89 53 67 30 73 16 69 87 40 31
04 62 98 27 23 09 70 98 73 93 38 53 60 04 23

참고: 여기서는 경로가 16384개밖에 안되기 때문에, 모든 경로의 합을 일일이 계산해서 답을 구하는 것이 가능합니다.
하지만 67번 문제에는 100층짜리 삼각형 배열이 나옵니다. 그런 경우에는 좀 더 현명한 풀이 방법을 찾아야겠지요.

참고의 말씀 받들어, 모든 경로를 구하는 방법 대신 다른 방법을 강구해 보았다.

밑에서 두번째 줄의 각 수에서, 그 아랫쪽 줄에 인접한 수 중 큰 수를 자신에 더한다.
그다음 밑에서 세번째 줄의 각 수에서, 그 아랫쪽 줄에 인접한 수 중 큰 수를 자신에 더한다.
이하 생략.

제일 윗줄까지 수행하면 답이 나온다.

1부터 5까지의 숫자를 영어로 쓰면 one, two, three, four, five 이고,
각 단어의 길이를 더하면 3 + 3 + 5 + 4 + 4 = 19 이므로 사용된 글자는 모두 19개입니다.
1부터 1,000까지 영어로 썼을 때는 모두 몇 개의 글자를 사용해야 할까요?

참고: 빈 칸이나 하이픈(‘-‘)은 셈에서 제외하며, 단어 사이의 and 는 셈에 넣습니다.
예를 들어 342를 영어로 쓰면 three hundred and forty-two 가 되어서 23 글자,
115 = one hundred and fifteen 의 경우에는 20 글자가 됩니다.

프로그래머 입장에서는 정말 귀찮은 문제;;
하지만 Number::Spell 모듈과 함께라면 참 좋다.
spell_number로 해당 숫자를 영어로 바꾸어준다.
그 다음은 그냥 세기만 하면 끝.

2¹⁵ = 32768 의 각 자리수를 더하면 3 + 2 + 7 + 6 + 8 = 26 입니다.
2¹⁰⁰⁰의 각 자리수를 모두 더하면 얼마입니까?

일반적으로는 Math::BigInt를 사용하여 큰 정수를 처리하겠지만 이번에는 bigint를 사용해봤다.
bigint는 기존 연산자를 그대로 이용하여 프로그래밍 할 수 있어 편하니까…

아래와 같은 2 × 2 격자의 왼쪽 위 모서리에서 출발하여 오른쪽 아래 모서리까지 도달하는 길은 모두 6가지가 있습니다 (거슬러 가지는 않기로 합니다).

그러면 20 × 20 격자에는 모두 몇 개의 경로가 있습니까?

중학교때(?) 배웠던 기억을 되살려 풀었다.

양의 정수 n에 대하여, 다음과 같은 계산 과정을 반복하기로 합니다.

n → n / 2 (n이 짝수일 때)
n → 3 n + 1 (n이 홀수일 때)

13에 대하여 위의 규칙을 적용해보면 아래처럼 10번의 과정을 통해 1이 됩니다.

13 → 40 → 20 → 10 → 5 → 16 → 8 → 4 → 2 → 1

아직 증명은 되지 않았지만, 이런 과정을 거치면 어떤 수로 시작해도 마지막에는 1로 끝나리라 생각됩니다.
(역주: 이것은 콜라츠 추측 Collatz Conjecture이라고 하며, 이런 수들을 우박수 hailstone sequence라 부르기도 합니다)

그러면, 백만(1,000,000) 이하의 수로 시작했을 때 1까지 도달하는데 가장 긴 과정을 거치는 숫자는 얼마입니까?

참고: 계산 과정 도중에는 숫자가 백만을 넘어가도 괜찮습니다.

이제부터 조금씩 오래 걸린다. timethis로 시간을 측정해보니 약 25초 정도 걸린다.
약간 더 개선할 수는 있겠지만, 25초 정도야 못기다릴 것도 아니니 넘어가자.

문제도 길고 풀이도 길다…

1부터 n까지의 자연수를 차례로 더하여 구해진 값을 삼각수라고 합니다.
예를 들어 7번째 삼각수는 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 = 28이 됩니다.
이런 식으로 삼각수를 구해 나가면 다음과 같습니다.

1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45, 55, …

이 삼각수들의 약수를 구해봅시다.

 1: 1
 3: 1, 3
 6: 1, 2, 3, 6
10: 1, 2, 5, 10
15: 1, 3, 5, 15
21: 1, 3, 7, 21
28: 1, 2, 4, 7, 14, 28

위에서 보듯이, 5개 이상의 약수를 갖는 첫번째 삼각수는 28입니다.
그러면 500개 이상의 약수를 갖는 가장 작은 삼각수는 얼마입니까?

삼각수를 구하는 방법, 약수의 갯수를 구하는 방법을 알면 간단히 해결된다.