All about flooble | fun stuff | Get a free chatterbox | Free JavaScript | Avatars    
perplexus dot info

Home > Numbers
Jiggled Squares (Posted on 2025-03-04) Difficulty: 3 of 5
Function j(n) converts a positive integer n into a list of related integers. The related integers each have the same number of digits, but each digit is either the same, or one more, or one less than the digit in n which has the same location.
Restrictions:
* at least one digit must be changed,
* a leading 1 cannot be changed into a leading zero,
* there is no wrapping around: a 0 can only become 0 or 1; a 9 can only become 9 or 8.

1. If n has d digits, what is a lower bound and upper bound on the length of the list that j(n) produces?

What is the smallest perfect square which can be jiggled to produce:
2. another square?
3. a cube?
4. both another square and a cube?
5. two squares and two cubes?

No Solution Yet Submitted by Larry    
No Rating

Comments: ( Back to comment list | You must be logged in to post comments.)
Solution computer solution | Comment 1 of 2
Question 1:

If n has a 1 followed by all zeros, or is all 9's the related list will have only 2^d members. The same for a 1 or a 9 followed by any combination of zeros and 9's.

The most would be 3^d - 1, and occurs if there are no zeros or 9's in the number and the first digit is not 1.


To find the perfect squares that meet criteria 2 through 5, there's the program:

clearvars,clc
jj=double.empty(0,6);
row=zeros(1,6);
for a=-1:1
  for b=-1:1
    for c=-1:1
      for d=-1:1
        for e=-1:1
          for f=-1:1
          row=[a b c d e f];
          if ~isequal(row,[0 0 0 0 0 0])
            jj(end+1,:)=row;
          end
          end
        end
      end
    end
  end
end

mx=1; cols=0;
for sr = 2:999
    sq=sr^2;
    if sq >= mx
      sqs=num2str(sq);
      mx = mx*10; cols=cols+1;
      diffs=unique(jj(:,1:cols),'rows'); % take only appropriate columns
                                         % and remove duplicate rows
      diffs(find(all(diffs == 0, 2)),:)=[]; % remove line with all zeros
    else
      sqs=num2str(sq);
    end
    rel=[];   % rel vector not really needed, but formed anyway
    sqct=0; cuct=0;
    for i=1:length(diffs)
      trial=char(sqs+diffs(i,:));
      if all(trial~='/') && all(trial~=':')
                     % char 1 less than 0 and char 1 greater than 9
        if trial(1)~='0'
          n=str2double(trial);
          rel(end+1)=n;
          if round(sqrt(n))^2==n
            sqct=sqct+1;
          end
          if round(n^(1/3))^3==n
            cuct=cuct+1;
          end
        end
      end
    end
    if sqct>0 || cuct > 0
      disp(sq)
      % disp(rel)
      disp([sqct cuct])
      disp(' ')
    end
end

The square 16 has related
15    17    25    26    27
which include both the square 25 and the cube 27, and so meets criteria 2 and 4.

The square 9 meets only criterion 3 as its related list includes only the cube 8.

For criterion 5, we go all the way to the square 275625, which is 525 squared. Its related list is 728 numbers long (3^6 - 1) and includes the numbers 174724, 175616, 186624 and 274625, which are 418^2, 56^3, 432^2, and 65^3.

The initial square is listed and its related square count and cube count appear on the next line (shown only for those that acturally have a square or cube):
     9
     0     1    criterion 3
 
    16
     1     1    criteria 2 and 4
 
    25
     2     0
 
    36
     1     1
 
   225
     1     2
 
   324
     1     0
 
   576
     1     0
 
   676
     1     0
 
        1024
     1     0
 
        1225
     1     0
 
        1296
     0     1
 
        1600
     2     0
 
        2025
     4     0
 
        2116
     3     0
 
        2401
     1     0
 
        2500
     4     0
 
        2601
     3     0
 
        3025
     3     0
 
        3136
     3     0
 
        3364
     0     1
 
        3600
     2     0
 
        3844
     0     1
 
        4225
     1     0
 
        4624
     1     0
 
        5184
     1     0
 
        5625
     2     0
 
        6084
     1     0
 
        6724
     1     0
 
        8100
     0     1
 
       10609
     1     0
 
       11025
     1     0
 
       11449
     1     0
 
       12100
     1     0
 
       13225
     1     0
 
       13924
     0     1
 
       15129
     1     0
 
       16129
     1     0
 
       18225
     2     0
 
       19881
     0     1
 
       20449
     1     0
 
       20736
     1     0
 
       21025
     1     0
 
       21609
     1     0
 
       22201
     1     0
 
       22500
     1     0
 
       24025
     1     0
 
       24336
     2     0
 
       26244
     1     0
 
       27225
     2     0
 
       28224
     2     0
 
       29584
     0     1
 
       30625
     2     0
 
       32400
     1     0
 
       33124
     3     0
 
       33489
     0     1
 
       34225
     2     0
 
       35344
     1     0
 
       36100
     0     1
 
       39204
     0     1
 
       41616
     2     0
 
       42025
     1     0
 
       45796
     1     0
 
       46225
     1     0
 
       50176
     1     0
 
       50625
     2     0
 
       51076
     1     0
 
       51984
     0     1
 
       55225
     1     0
 
       55696
     1     0
 
       57121
     1     0
 
       57600
     1     0
 
       58081
     1     0
 
       60516
     1     0
 
       62001
     1     0
 
       63001
     1     1
 
       64516
     1     0
 
       65536
     1     0
 
       67081
     1     0
 
       67600
     1     0
 
       68121
     1     0
 
       70225
     1     0
 
       70756
     1     0
 
       75076
     1     0
 
       75625
     2     0
 
       76176
     1     0
 
       78400
     1     0
 
       80656
     1     0
 
       81225
     1     1
 
       86436
     0     1
 
       89401
     1     0
 
      101124
     2     0
 
      102400
     2     0
 
      110224
     1     0
 
      112225
     1     0
 
      119025
     1     0
 
      121801
     1     0
 
      122500
     1     0
 
      125316
     2     0
 
      126736
     1     0
 
      133225
     1     0
 
      136161
     1     0
 
      138384
     1     0
 
      139876
     0     1
 
      143641
     0     1
 
      145161
     1     0
 
      152100
     1     0
 
      155236
     1     0
 
      156025
     4     0
 
      159201
     1     0
 
      160000
     3     0
 
      163216
     1     0
 
      164025
     2     0
 
      166464
     0     2
 
      168100
     1     0
 
      172225
     1     0
 
      174724
     1     1
 
      186624
     1     0
 
      189225
     1     0
 
      197136
     3     0
 
      198025
     3     0
 
      201601
     3     0
 
      202500
     8     0
 
      203401
     3     0
 
      206116
     2     0
 
      207025
     2     0
 
      210681
     0     1
 
      211600
     4     0
 
      214369
     0     1
 
      216225
     2     0
 
      219024
     2     0
 
      220900
     1     0
 
      225625
     1     0
 
      228484
     1     0
 
      232324
     2     0
 
      235225
     1     0
 
      240100
     2     0
 
      244036
     3     0
 
      245025
     7     0
 
      246016
     3     0
 
      249001
     1     0
 
      250000
     5     0
 
      251001
     6     0
 
      254016
     4     0
 
      255025
     9     0
 
      256036
     4     0
 
      260100
     5     0
 
      265225
     2     0
 
      268324
     1     0
 
      275625
     2     2            criterion 5
 
      286225
     1     0
 
      297025
     3     0
 
      298116
     3     1
 
      301401
     2     0
 
      302500
     7     0
 
     . . .

  Posted by Charlie on 2025-03-04 13:44:36
Please log in:
Login:
Password:
Remember me:
Sign up! | Forgot password


Search:
Search body:
Forums (0)
Newest Problems
Random Problem
FAQ | About This Site
Site Statistics
New Comments (6)
Unsolved Problems
Top Rated Problems
This month's top
Most Commented On

Chatterbox:
Copyright © 2002 - 2025 by Animus Pactum Consulting. All rights reserved. Privacy Information