高斯演演算法

首項加末項乘項數除以2的演演算法

以首項加末項乘以項數除以2用來計算“1+2+3+4+5+···+(n-1)+n”的結果。這樣的演演算法被稱為高斯演演算法。

演演算法由來


高斯小時候非常淘氣,一次數學課上,老師為了讓他們安靜下來,給他們列了一道很難的算式,讓他們一個小時內算出1+2+3+4+5+6+……+100的得數。全班只有高斯用了不到20分鐘給出了答案,因為他想到了用(1+100)+(2+99)+(3+98)……+(50+51)……一共有50個101,所以50×101就是1加到一百的得數。後來人們把這種簡便演演算法稱作高斯演演算法。

計算方法公式


具體的方法是:首項加末項乘以項數除以2
項數的計算方法是末項減去首項除以項差(每項之間的差)加1.
如:1+2+3+4+5+······+n,則用字母表示為:n(1+n)/2
等差數列求和公式 Sn=(a1+an)n/2 Sn=n(2a1+(n-1)d)/2;d=公差 Sn=An2+Bn;A=d/2,B=a1-(d/2)

求結果

結果的計算方法:(首項+末項)*項數 / 2
例1:1+2+3+4+5+······+10,公式為:(1+10)*10/2=55
例2:1+2+3+4+5+······+100,公式為:(1+100)*100/2=5050
例3:2+4+6+8+······+20,公式為:(2+20)*10/2=110
例4:1+2+3+4+5+······+n,公式為:(1+n)*n /2
例5:2+4+6+8+10+······+n,公式為:(2+n)*[(n-2)/2+1]/2

求項數

項數的計算方法:(末項 - 首項) / 項差+1
項差:每項之間的差。例:1+2+3+4+5+······,項差為1
例1:1+2+3+4+······+10,項數為:(10-1)/1+1=10
例2:4+8+12+16+······+28,項數為:(28-4)/4+1=7

作者簡介


約翰·卡爾·弗里德里希·高斯(Johann Carl Friedrich Gauss,1777年4月30日-1855年2月23日)德國著名數學家、物理學家、天文學家、大地測量學家,是近代數學奠基者之一,被認為是歷史上最重要的數學家之一,並享有“數學王子”之稱。
高斯和阿基米德牛頓並列為世界三大數學家。一生成就極為豐碩,以他名字“高斯”命名的成果達110個,屬數學家中之最。他對數論、代數、統計、分析、微分幾何、大地測量學、地球物理學、力學、靜電學、天文學、矩陣理論和光學皆有貢獻。

其他公式


等差數列求和公式:
Sn=(a1+an)n/2
Sn=n(2a1+(n-1)d)/2
Sn=An2+Bn
d=公差
A=d/2
B=a1-(d/2)