正整数nの丸め平方根 (rounded-square-root)を、nの平方根を一番近い整数に丸めたものと定義する。
次の方法(本質的には整数論に適用したヘロンの方法)でnの丸め平方根が求まる:
dを数nの桁数とする。
もしdが奇数なら、x0=2×10(d−1)/2とする。
もしdが偶数なら、x0=7×10(d−2)/2とする。
xk+1=xkとなるまでxk+1=⌊2xk+⌈n/xk⌉⌋を繰り返す。
例として、n=4321の丸め平方根を求めてみよう。
nは4桁であるので、x0=7×10(4−2)/2=70である。
x1=⌊270+⌈4321/70⌉⌋=66
x2=⌊266+⌈4321/66⌉⌋=66
x2=x1なのでここで止める。
つまり、たった 2 回の繰り返しで、4321の丸め平方根は 66 であることがわかる。(実際の平方根は 65.7343137... である。)
この方法を使うと繰り返しの回数は意外に少ない。例えば、5 桁の整数(10,000 ≤ n ≤ 99,999) では平均 3.2102888889 である。(平均は小数点以下 10 桁に四捨五入した。)
上記の方法を用いて、14桁の数(1013≤n<1014)の丸め平方根を求めるのに必要な繰り返しの回数の平均を求めよ。
回答は小数点以下10桁に四捨五入せよ。
注意:記号⌊x⌋と⌈x⌉はそれぞれ床関数と天井関数を表す。