TL;DR
比较每个三元组的总和、每个三元组的乘积以及每个三元组所有可能组合的乘积之和。
细节
根据代数基本定理,对于N次多项式,我们必须有N个根。
利用这个事实,我们设零为 。现在,我们找到了这个多项式的系数。a1, a2, and a3
(x - a1) * (x - a2) * (x - a3)
(x^2 - (a1 + a2) * x + a1a2) * (x - a3)
x^3 - (a1 + a2) * x^2 + (a1a2) * x - a3 * x^2 + (a1a3 + a2a3) * x - a1a2a3
x^3 + (-1 * (a1 + a2 + a3)) * x^2 + (a1a2 + a1a3 + a2a3) * x + (-1 * a1a2a3)
如果两个多项式是等价的,它们必须具有相同的根(同样由FTA)。因此,我们需要做的就是比较生成的多项式的系数。
所以,如果,
(-1 * (a1 + a2 + a3) == (-1 * (b1 + b2 + b3))
---equivalently---
a1 + a2 + a3 == b1 + b2 + b3
和
(a1a2 + a1a3 + a2a3) == (b1b2 + b1b3 + b2b3)
和
-1 * a1a2a3 == -1 * b1b2b3
---equivalently---
a1a2a3 == b1b2b3
然后我们可以得出三元组的结论,并且是等价的。a1, a2, a3
b1, b2, b3
值得吗?
从实际的角度来看,让我们看看这是否确实比OP所示的蛮力检查更有效。
第一个检查:求和和比较。这需要总共增加4次和1次相等检查。
检查总数 = 5;运行总计 = 5
第二个检查:产品、总和和比较。这需要总共 6 次乘法,4 次加法,以及 1 次相等检查。
检查总数 = 11;运行总计 = 16
第三次检查:产品和比较。这需要总共 4 次乘法和 1 次相等检查。
检查总数 = 5;运行总计 = 21
将两个逻辑 AND 运算相加,“生成的多项式方法的系数”的二元运算总数只需要:
23 个二进制操作
暴力破解检查需要 18 个总相等检查、12 个逻辑 AND 比较和 5 个逻辑 OR 比较,总共需要:
35 个二进制操作
所以,严格来说,答案是肯定的,“生成的多项式方法的系数”确实更有效。然而,正如@WJS所指出的那样,蛮力方法有更多的短路机会,因此执行效率与数学方法相同/更有效。
完全彻底
我们不能跳过检查每个三元组的所有可能组合的乘积之和。如果我们撇开这一点,就会有无数的例子表明这失败了。考虑和 *:(23, 32, 45)
(24, 30, 46)
23 + 32 + 45 = 100
24 + 30 + 46 = 100
23 * 32 * 45 = 33120
24 * 30 * 46 = 33120
它们不等价,但给出相同的总和和乘积。但是,它们不会给出所有可能组合的乘积的相同和:
23 * 32 + 23 * 45 + 32 * 45 = 3211
24 * 30 + 24 * 46 + 30 * 46 = 3204
*如果有人好奇如何推导出与上面类似的示例,请首先生成长度为3的整数M的所有整数分区,获取它们的乘积,找到重复项,然后选择一对。