#cspx01002. 哈尼梯田的“金字塔”祭坛 (Terraces)
哈尼梯田的“金字塔”祭坛 (Terraces)
题目名称:哈尼梯田的“金字塔”祭坛 (Terraces)
题目背景
在云南红河州的元阳梯田,哈尼族人民每年都会举行盛大的祭祀活动。为了祈求来年风调雨顺,阿普(老族长)决定在梯田中心修建一座特殊的灯光祭坛。
题目描述
祭坛的修建方案经历了三次讨论,产生了三个不同的数学模型:
- 立方模型(Pattern A):祭坛由 层组成,第 层放 盏灯,第 层放 盏灯……第 层放 盏灯。
- 正方形模型(Pattern B):将总灯数重新排列成一个正方形点阵。根据“天下无双,项数平方”的规律,这个正方形是由前 个连续奇数相加组成的:。
- 金字塔模型(Pattern C):将总灯数排成一个坡度平缓的“金字塔”数列:$1 + 2 + 3 + \dots + (H-1) + H + (H-1) + \dots + 2 + 1$。
阿普惊讶地发现,这三个模型使用的总灯数 是完全一样的!
现在,阿普给了你祭坛的层数 ,请你帮他计算出:
- 祭坛使用的总灯数 是多少?
- 正方形模型中,最后一个奇数 是多少?
- 金字塔模型中,最高那一层的灯数 是多少?
由于计算结果可能非常大,请输出它们对 () 取模后的结果。
输入格式
输入包含多组测试数据。第一行包含一个整数 ,表示测试数据的组数。 接下来的 行,每行包含一个正整数 ,表示立方模型的层数。
输出格式
对于每组数据,输出一行三个整数 ,中间用空格隔开。 (请确保所有结果都对 取模)。
输入样例
2
2
3
输出样例
9 5 3
36 11 6
样例解释
-
当 时:
- 总灯数 。
- 。所以最后一个奇数 。
- 。所以最高层灯数 。
- 输出
9 5 3。
-
当 时:
- 总灯数 。
- 。所以 。
- 。所以 。
- 输出
36 11 6。
数据范围与提示
- 对于 的数据:。
- 对于 的数据:。
- 对于 的数据:。
提示:
- 。
- $(1 + 2 + 3 + \dots + n)^2 = 1^3 + 2^3 + \dots + n^3$。
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