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Suma de múltiplos de 3 o de 5

Misceláneas

Los números naturales menores que 10 que son múltiplos de 3 ó 5 son 3, 5, 6 y 9. La suma de estos múltiplos es 23.

Definir la función

sumaMultiplos :: Integer -> Integer

tal que (sumaMultiplos n) es la suma de todos los múltiplos de 3 ó 5 menores que n. Por ejemplo,

sumaMultiplos 10      ==  23
sumaMultiplos (10^2)  ==  2318
sumaMultiplos (10^3)  ==  233168
sumaMultiplos (10^4)  ==  23331668
sumaMultiplos (10^5)  ==  2333316668
sumaMultiplos (10^6)  ==  233333166668
sumaMultiplos (10^7)  ==  23333331666668

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Sumas de dos abundantes

Misceláneas

Un número n es abundante si la suma de divisores propios de n es mayor que n. El primer número abundante es el 12 (cuyos divisores propios son 1, 2, 3, 4 y 6 cuya suma es 16). Por tanto, el menor número que es la suma de dos números abundantes es el 24.

Definir la sucesión

   sumasDeDosAbundantes :: [Integer]

cuyos elementos son los números que se pueden escribir como suma de dos números abundantes. Por ejemplo,

   take 10 sumasDeDosAbundantes  ==  [24,30,32,36,38,40,42,44,48,50]

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Número de divisores

Misceláneas

Definir la función

   numeroDivisores :: Integer -> Integer

tal que (numeroDivisores x) es el número de divisores de x. Por ejemplo,

   numeroDivisores 12  ==  6
   numeroDivisores 25  ==  3
   length (show (numeroDivisores (product [1..3*10^4])))  ==  1948

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Conjunto de divisores

Misceláneas

Definir la función

   divisores :: Integer -> [Integer]

tal que (divisores x) es el conjunto de divisores de los x. Por ejemplo,

  divisores 30  ==  [1,2,3,5,6,10,15,30]
  length (divisores (product [1..10]))  ==  270
  length (divisores (product [1..25]))  ==  340032

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Reconocimiento de potencias de 2

Misceláneas

Definir la función

   esPotenciaDeDos :: Integer -> Bool

tal que esPotenciaDeDos n se verifica si n es una potencia de dos (suponiendo que n es mayor que 0). Por ejemplo.

   esPotenciaDeDos    1        == True
   esPotenciaDeDos    2        == True
   esPotenciaDeDos    6        == False
   esPotenciaDeDos    8        == True
   esPotenciaDeDos 1024        == True
   esPotenciaDeDos 1026        == False
   esPotenciaDeDos (2^(10^8))  == True

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Particiones de enteros positivos

Misceláneas

Una partición de un entero positivo n es una manera de escribir n como una suma de enteros positivos. Dos sumas que sólo difieren en el orden de sus sumandos se consideran la misma partición. Por ejemplo, 4 tiene cinco particiones: 4, 3+1, 2+2, 2+1+1 y 1+1+1+1.

Definir la función

   particiones :: Int -> [[Int]]

tal que particiones n es la lista de las particiones del número n. Por ejemplo,

   particiones 4  ==  [[4],[3,1],[2,2],[2,1,1],[1,1,1,1]]
   particiones 5  ==  [[5],[4,1],[3,2],[3,1,1],[2,2,1],[2,1,1,1],[1,1,1,1,1]]
   length (particiones 50)  ==  204226

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Mínimo producto escalar

Misceláneas

El producto escalar de los vectores \([a_1,a_2,...,a_n]\) y \([b_1,b_2,..., b_n]\) es \[ a_1·b_1 + a_2·b_2 + ··· + a_n·b_n \]

Definir la función

   menorProductoEscalar :: (Ord a, Num a) => [a] -> [a] -> a

tal que (menorProductoEscalar xs ys) es el mínimo de los productos escalares de las permutaciones de xs y de las permutaciones de ys. Por ejemplo,

   menorProductoEscalar [3,2,5]  [1,4,6]    == 29
   menorProductoEscalar [3,2,5]  [1,4,-6]   == -19
   menorProductoEscalar [1..10^2] [1..10^2] == 171700
   menorProductoEscalar [1..10^3] [1..10^3] == 167167000
   menorProductoEscalar [1..10^4] [1..10^4] == 166716670000
   menorProductoEscalar [1..10^5] [1..10^5] == 166671666700000
   menorProductoEscalar [1..10^6] [1..10^6] == 166667166667000000

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Números con dígitos primos

Misceláneas

Definir la lista

   numerosConDigitosPrimos :: [Integer]

cuyos elementos son los números con todos sus dígitos primos. Por ejemplo,

   λ> take 22 numerosConDigitosPrimos
   [2,3,5,7,22,23,25,27,32,33,35,37,52,53,55,57,72,73,75,77,222,223]
   λ> numerosConDigitosPrimos !! (10^7)
   322732232572

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Representación de Zeckendorf

Listas infinitas

Los primeros números de Fibonacci son

   1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, ...

tales que los dos primeros son iguales a 1 y los siguientes se obtienen sumando los dos anteriores.

El teorema de Zeckendorf establece que entero positivo n se puede representar, de manera única, como la suma de números de Fibonacci no consecutivos decrecientes. Dicha suma se llama la representación de Zeckendorf de n. Por ejemplo, la representación de Zeckendorf de 100 es

   100 = 89 + 8 + 3

Hay otras formas de representar 100 como sumas de números de Fibonacci; por ejemplo,

   100 = 89 +  8 + 2 + 1
   100 = 55 + 34 + 8 + 3

pero no son representaciones de Zeckendorf porque 1 y 2 son números de Fibonacci consecutivos, al igual que 34 y 55.

Definir la función

   zeckendorf :: Integer -> [Integer]

tal que (zeckendorf n) es la representación de Zeckendorf de n. Por ejemplo,

   zeckendorf 100 == [89,8,3]
   zeckendorf 200 == [144,55,1]
   zeckendorf 300 == [233,55,8,3,1]
   length (zeckendorf (10^50000)) == 66097

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Descomposiciones triangulares

Teoría de números

Los números triangulares se forman como sigue

   *     *      *
        * *    * *
              * * *
   1     3      6

La sucesión de los números triangulares se obtiene sumando los números naturales. Así, los 5 primeros números triangulares son

    1 = 1
    3 = 1 + 2
    6 = 1 + 2 + 3
   10 = 1 + 2 + 3 + 4
   15 = 1 + 2 + 3 + 4 + 5

Definir la función

   descomposicionesTriangulares :: Int -> [(Int, Int, Int)]

tal que descomposicionesTriangulares n es la lista de las ternas correspondientes a las descomposiciones de n en tres sumandos, como máximo, formados por números triangulares. Por ejemplo,

   λ> descomposicionesTriangulares3 4
   []
   λ> descomposicionesTriangulares3 5
   [(1,1,3)]
   λ> descomposicionesTriangulares3 12
   [(1,1,10),(3,3,6)]
   λ> descomposicionesTriangulares3 30
   [(1,1,28),(3,6,21),(10,10,10)]
   λ> descomposicionesTriangulares3 61
   [(1,15,45),(3,3,55),(6,10,45),(10,15,36)]
   λ> descomposicionesTriangulares3 52
   [(1,6,45),(1,15,36),(3,21,28),(6,10,36),(10,21,21)]
   λ> descomposicionesTriangulares3 82
   [(1,3,78),(1,15,66),(1,36,45),(6,10,66),(6,21,55),(10,36,36)]
   λ> length (descomposicionesTriangulares3 (5*10^5))
   124

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