📝 docs(README):更新项目描述并添加核心数学理念说明 🔧 chore(pyproject.toml):更新项目描述信息 ♻️ refactor(euler_3.py):改进质因数分解函数并添加类型注解 💡 docs(readme):添加第4题数学分析文档和算法说明 ✅ test(euler_3.py):添加主函数测试用例验证质因数分解功能
从数学角度,快速找到两个三位数相乘得到的最大回文数。
核心数学洞察
首先,两个三位数最大的乘积是: 999 × 999 = 998001 。所以最大的回文数一定是6位的。
1. 回文数的结构性质
一个6位回文数可以表示为:
\overline{abccba} = 100000a + 10000b + 1000c + 100c + 10b + a = 100001a + 10010b + 1100c = 11 \times (9091a + 910b + 100c)
关键结论:所有6位回文数都是11的倍数。
2. 质因数推论
如果乘积 p \times q 是回文数,且这个回文数是11的倍数,那么:
- 由于11是质数,p和q中至少有一个是11的倍数
- 这样搜索空间直接缩小为原来的1/11
最优算法策略
def largest_palindrome_product():
max_palindrome = 0
max_factors = (0, 0)
# 外层循环从大到小,且只遍历11的倍数
for i in range(990, 100, -11): # 从990开始(最大的11的倍数)
# 内层循环从i开始(避免重复,利用乘法交换律)
for j in range(999, i-1, -1):
product = i * j
# 提前终止:如果乘积已小于当前最大值
if product <= max_palindrome:
break
# 检查是否为回文数
if str(product) == str(product)[::-1]:
max_palindrome = product
max_factors = (i, j)
break # 找到即可跳出内层循环
return max_palindrome, max_factors
# 结果:906609 = 913 × 993