铺瓷砖

mac2024-05-27  36

问题描述

你是一位施工队的工长,根据设计师的要求准备为一套设计风格独特的房子进行室内装修。

房子的客厅大小为 n x m,为保持极简的风格,需要使用尽可能少的 正方形 瓷砖来铺盖地面。

假设正方形瓷砖的规格不限,边长都是整数。

请你帮设计师计算一下,最少需要用到多少块方形瓷砖?

示例1:

输入:n = 2, m = 3 输出:3 解释:3 块地砖就可以铺满卧室。 21x1 地砖 12x2 地砖

示例2:

输入:n = 5, m = 8 输出:5

示例3:

输入:n = 11, m = 13 输出:6

题目分析: 这个问题最先出现在萨姆·劳埃德的《谜题百科全书》中,书中对这个问题的描述是,由169个相同大小的正方形拼成的正方形被子,沿着格子线裁剪,被拆分析成的最少数量的正方形块是多少。 答案是独一无二的,由边长为1,1,2,2,2,3,3,4,6,6,7的正方形组成。当然这既不完美也不简单。 问题来源

由此引出人们对一个更加有趣问题的探索,即是否存在一个正方形,它可以分割成边长互不形同的小正方,则称这个正方形为完美正方形。

如果在这种分割中没有一个正方形的子集构成一个矩形,那么这个完美正方形就称为是简单的。

最简单的想法就是平方数分解,即寻找正整数前N项的平方和等于某个数的平方,但只有1,跟4900两个成立,即:

但这样的正方形组合却不能拼成一个正方形,那么这种想法就是错误的,

再后来Moron构建了一个33×32的完美矩形 但是lusin却认为不可能用边长不同的正方形构成一个正方形,但很快被打脸,威尔斯1991年发现了第一个完美正方形,再后来Reichert和Toepkin进一步证明了一个矩形不可能被分割成少于9个不同正方形的。 但是最小的完美平方却是21-square的,,而且这个完美正方形是唯一的。 感兴趣的可以查看这个网站,上面有21-square以后的所有的n-square的数量(n<300)。 n-square

注:以上铺地砖问题来自于LeetCode。后面的图来自于论文以及网站。

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