卡尔·古斯塔夫·雅各布·雅可比(Carl Gustav Jacob Jacobi,1804–1851),瓦恩弗里德·伊马吉努斯(Wahnfried Imaginus)的著名兄弟。维基共享资源上的公有领域图片。
今天,在《虚构计算先驱公报》(Bulletin of Apocryphal Pioneers in Computation)上发表了一篇新论文。根据这篇论文,被遗忘的德国数论学家瓦恩弗里德·伊马吉努斯·雅可比(Wahnfried Imaginus Jacobi,1806–1853)在波茨坦读中学时,就研究了将整数分解为立方和的问题。
在他笔记本残卷中记录的例子包括:
$$2025 = 1^3 + 2^3 + 3^3 + 4^3 + 5^3 + 6^3 + 7^3 + 8^3 + 9^3$$
以及更奇妙的表达式:
$$3 = 1^3 + 1^3 + 1^3 = 4^3 + 4^3 + (-5)^3$$
这表明解不一定是唯一的。雅可比将注意力限制在较小的整数上,可能并不知道以下分解:
$$3 = 569\,936\,821\,221\,962\,380\,720^3 + (-569\,936\,821\,113\,563\,493\,509)^3 + (-472\,715\,493\,453\,327\,032)^3$$
该分解直到最近才被发现[^1]。然而,雅可比确实成功证明了,对于不超过 $9241$(第一类第 28 个古巴素数)的所有正整数,总是存在立方和分解。尽管他的工作从未发表,但在 1823 年写给其著名兄弟卡尔·古斯塔夫·雅各布的一封信的边注中,提到了这种方法。
给定一个正整数 $n$,输出一个最多包含 $10\,000$ 个介于 $-10\,000$ 和 $10\,000$ 之间的整数的列表,使得它们的立方和等于 $n$。
[^1]: Booker, Andrew R.; Sutherland, Andrew V. (2021), “On a question of Mordell”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 118 (11)
输入格式
输入包含:
- 一行,包含一个整数 $n$ ($1 \le n \le 9241$),即要分解为立方和的数。
输出格式
输出一个整数 $k$ ($1 \le k \le 10\,000$),表示你求得的解中的项数,随后是 $k$ 个整数 $a_1, \dots, a_k$(对每个 $i$ 均满足 $-10\,000 \le a_i \le 10\,000$),使得 $a_1^3 + \dots + a_k^3 = n$。
如果存在多个可行解,你可以输出其中任意一个。
样例
输入样例 1
2025
输出样例 1
9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
输入样例 2
45
输出样例 2
3 2025 -2369 1709
输入样例 3
15
输出样例 3
3 -1 2 2
输入样例 4
9241
输出样例 4
2 -55 56