求解满足条件的四位数:三个连续素数的乘积
首先,我们知道一个四位数的千位数码和个位数码相同,当且仅当它可以表示为 '1000a+100b+10b+a=1001a+110b' 的形式,其中 'a' 和 'b' 分别为该数字的千位数码和百位数码。
接下来,我们考虑三个连续素数的乘积。设这三个素数分别为 'p-1','p' 和 'p+1',其中 'p>3'(因为 '2×3×5' 不是四位数)。由于这三个素数是连续的,其中必然有一个是 '3' 的倍数,一个是 '2' 的倍数,而另一个就是 '6' 的倍数加上 '1'。显然,'3' 的倍数不能是素数,因此 'p' 必须是 '2' 的倍数,而 'p-1' 和 'p+1' 中必须有一个是 '3' 的倍数。因此,'p-1' 和 'p+1' 至少有一个是 '6' 的倍数,也就是说,'p' 必须是 '6' 的倍数加上或减去 '1'。
由于 'p>3',因此 'p' 必然是偶数,那么 'p' 就是 '6' 的倍数加上或减去 '1' 中的一个。如果 'p' 是 '6k-1',那么 'p-1' 和 'p+1' 中必有一个是 '3' 的倍数,因此其中一个素数一定是 '3',不可能是素数。如果 'p' 是 '6k+1',那么 'p' 是素数的条件就是 '6k+1' 是质数,也就是 'k' 是某个质数。由于 'p>3',因此 'k>0',也就是说,'p' 是一个正整数。
综上所述,我们只需要枚举 '6k+1' 的质数 'p',检查它是否满足题目条件即可。在 '1000' 至 '9999' 中,千位数码和个位数码相同的数一共有 '9' 个,分别是 '1001'、'1111'、'1221'、'1331'、'1441'、'1551'、'1661'、'1771' 和 '1881'。对于每个 'p',我们计算 '1001a+110b' 是否等于 'p(p-1)(p+1)',如果相等,则找到了一个符合条件的四位数。由于 '1001a+110b' 的取值范围只有 '90' 种,而且对于每个 'p',只需要计算一次就可以了,因此总的时间复杂度是 'O(90×π(9999))',其中 'π(n)' 表示不超过 'n' 的质数个数,大约是 'n/ln n',因此时间复杂度约为 'O(90000)',可以在数秒内完成计算。
最终的答案是 '3' 个,分别是 '1331'、'1771' 和 '1881',对应的三个连续素数分别为 '19'、'23'、'29'、'53'、'59'、'61'、'79'、'83' 和 '89'。
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