Ruby 初学者 - 需要帮助优化此代码答案

【问题标题】：Ruby beginner - need help optimising this codeRuby 初学者 - 需要帮助优化此代码
【发布时间】：2017-04-12 22:28:02
【问题描述】：

目前在学习Ruby/编程的过程中，我遇到了这个问题：

你的任务是建造一座由 n 个立方体组成的建筑物。底部的立方体的体积为n^3，上面的立方体的体积为(n-1)^3，依此类推，直到顶部的体积为1^3。您将获得建筑物的总体积m。得到m，你能找到你必须建造的立方体数量n吗？函数findNb(find_nb, find-nb) 的参数将是一个整数m，如果存在这样的n，则必须返回整数n，例如n^3 + (n-1)^3 + ... + 1^3 = m；如果不存在这样的n*，则必须返回-1。

这是我解决这个问题的尝试：

def find_nb(m)
  (1..Float::INFINITY).each do |n|
    if (1..n).inject(0) {|sum, value| sum + value**3} == m
      return p n 
    else
      next
    end
  end
end

这似乎适用于我知道会起作用的输入，例如：

find_nb(4183059834009)
find_nb(135440716410000)
find_nb(40539911473216)

我需要帮助的领域：

我不知道当没有满足等式的n 的值并因此输出-1 的输入时，我该如何理解
```
find_nb(24723578342962)
```
非常感谢任何有关如何使现有代码更好的提示。

【问题讨论】：

答案已经涵盖了大部分要点，但我认为值得重申的是，在问题本身中寻找优化是很重要的。既然你知道n^3 + (n - 1)^3 + ... 和等于m，你就知道n^3 不能大于m（界限显然比这更严格，但它是一个简单的起点）。因此，您知道在 m 的立方根之上搜索 n 值是没有意义的。
en.wikipedia.org/wiki/Squared_triangular_number

标签： ruby algorithm optimization enumerable

【解决方案1】：

提示1：你不需要去无穷大：在某个n之后，总和将大于m，并迅速远离。

提示 2：如果找到 n，函数将永远不会到达最后一行，因为 return。

提示 3：如果您到达 each 块的末尾，next 是自动的。

提示 4：立方和不需要每次都从头开始重新计算。你不是在建造一座全新的建筑，你只是在下面放了一个更大的立方体。

所以...

def find_nb(m)
  n = 1
  sum = 1
  while sum < m
    n += 1
    sum += n**3
  end
  return sum == m ? n : -1
end

编辑：这是一个功能版本，但我认为上面的普通 while 仍然更清晰（而且可能更快）：

def find_nb(m)
  sum = 0
  sizes = 1.upto(Float::INFINITY)
    .lazy
    .map { |n| sum += n ** 3 }
    .take_while { |x| x <= m }
    .to_a
  sizes.last == m ? sizes.length : -1
end

【讨论】：

打我吧！很好的解释，我只想补充一点，在您的sum 超过m 的任何情况下，您都可以返回-1。在 ruby 中返回也是可选的，但这里更明确
@Anthony：“如果您的sum 超过m，您可以返回-1”：如果您检查逻辑，那正是我正在做的。只要while 还在继续，它就不会发生。
是的，我们在同一页上，我的意思是在您的书面解释中（与您的代码分开），以帮助您找到答案。

【解决方案2】：

修复/改进您的代码

要修复您的代码，请在您的 if-statement 中创建另一个分支，告诉您的迭代何时返回 -1。 next 在 each 迭代中不需要（感谢 @Amadan 指出这一点）。

请注意，最好不要从方法定义中打印任何内容。调用方法时打印。缩进和间距得到了改进。另请注意，我在变量 total 中定义立方体的总和：

def find_nb m
  (1..Float::INFINITY).each do |n|
    total = (1..n).inject(0) { |sum, value| sum + value**3 }
    if total == m
      return n 
    elsif total > m
      return -1
    end
  end
end

find_nb 4183059834009   #=> 2022
find_nb 135440716410000 #=> 4824
find_nb 40539911473216  #=> 3568
find_nb 37              #=> -1

进一步改进

如果你想使用无限循环，Ruby 有loop。像这样使用with_index：

def find_nb m
  loop.with_index(1) do |_,n|
    t = (1..n).inject { |sum,i| sum + i**3 }
    if t == m
      return n            
    elsif t > m
      return -1        
    end
  end
end

find_nb 4183059834009   #=> 2022
find_nb 135440716410000 #=> 4824
find_nb 40539911473216  #=> 3568
find_nb 37              #=> -1

【讨论】：