Sum multiples of 3 and 5

From Rosetta Code
Revision as of 05:49, 25 February 2022 by Markjreed (talk | contribs) (→‎{{header|Perl}}: Update to use v5.20 signatures and syntax; make the style consistent between the two solutions.)
Task
Sum multiples of 3 and 5
You are encouraged to solve this task according to the task description, using any language you may know.
Task

The objective is to write a function that finds the sum of all positive multiples of 3 or 5 below n.

Show output for n = 1000.

This is is the same as Project Euler problem 1.

Extra credit: do this efficiently for n = 1e20 or higher.

11l

<lang 11l>F sum35(limit)

  V sum = 0
  L(i) 1 .< limit
     I i % 3 == 0 | i % 5 == 0
        sum += i
  R sum

print(sum35(1000))</lang>

Output:
233168

360 Assembly

<lang 360asm>* Sum multiples of 3 and 5 SUM35 CSECT

        USING  SUM35,R13          base register
        B      72(R15)            skip savearea
        DC     17F'0'             savearea
        STM    R14,R12,12(R13)    save previous context
        ST     R13,4(R15)         link backward
        ST     R15,8(R13)         link forward
        LR     R13,R15            set addressability
        LA     R9,1               n=1
        LA     R7,7               do j=7 to 1 step -1

LOOPJ MH R9,=H'10' n=n*10

        LR     R10,R9               n
        BCTR   R10,0                n-1
        ZAP    SUM,=PL8'0'          sum=0
        LA     R6,3                 i=3
      DO WHILE=(CR,R6,LE,R10)       do i=3 to n-1
        LR     R4,R6                  i
        SRDA   R4,32
        D      R4,=F'3'               i/3
        LTR    R4,R4                  if mod(i,3)=0
        BZ     CVD
        LR     R4,R6                  i
        SRDA   R4,32
        D      R4,=F'5'               i/5
        LTR    R4,R4                  if  mod(i,5)=0
        BNZ    ITERI

CVD CVD R6,IP ip=p

        AP     SUM,IP                 sum=sum+i

ITERI LA R6,1(R6) i++

      ENDDO    ,                    enddo i
        XDECO  R9,PG                n
        MVC    PG+15(16),EM16       load mask
        ED     PG+15(16),SUM        packed dec (PL8) to char (CL16)
        XPRNT  PG,L'PG              print
        BCT    R7,LOOPJ           enddo j
        L      R13,4(0,R13)       restore previous savearea pointer
        LM     R14,R12,12(R13)    restore previous context
        XR     R15,R15            rc=0
        BR     R14                exit

SUM DS PL8 IP DS PL8 EM16 DC X'40202020202020202020202020202120' mask CL16 15num PG DC CL80'123456789012 : 1234567890123456'

        YREGS
        END    SUM35</lang>
Output:
          10 :               23
         100 :             2318
        1000 :           233168
       10000 :         23331668
      100000 :       2333316668
     1000000 :     233333166668
    10000000 :   23333331666668

Action!

<lang Action!>INCLUDE "D2:REAL.ACT" ;from the Action! Tool Kit

PROC Main()

 REAL sum,r
 INT i
 Put(125) PutE() ;clear the screen
 IntToReal(0,sum)
 FOR i=0 TO 999
 DO
   IF i MOD 3=0 OR i MOD 5=0 THEN
     IntToReal(i,r)
     RealAdd(sum,r,sum)
   FI
 OD
 PrintRE(sum)

RETURN</lang>

Output:

Screenshot from Atari 8-bit computer

233168

Ada

<lang Ada>with Ada.Text_IO;

procedure Sum_Multiples is

  type Natural is range 0 .. 2**63 - 1;
  function Sum_3_5 (Limit : in Natural) return Natural is
     Sum : Natural := 0;
  begin
     for N in 1 .. Limit - 1 loop
        if N mod 3 = 0 or else N mod 5 = 0 then
           Sum := Sum + N;
        end if;
     end loop;
     return Sum;
  end Sum_3_5;

begin

  Ada.Text_IO.Put_Line ("n=1000: " & Sum_3_5 (1000)'Image);
  Ada.Text_IO.Put_Line ("n=5e9 : " & Sum_3_5 (5e9)'Image);

end Sum_Multiples;</lang>

Output:
n=1000:  233168
n=5e9 :  5833333329166666668

Extra Credit

Requires upcoming Ada 202x with big integer package. <lang Ada>with Ada.Text_IO; with Ada.Numerics.Big_Numbers.Big_Integers;

procedure Sum_Multiples_Big is

  use Ada.Numerics.Big_Numbers.Big_Integers;
  use Ada.Text_IO;
  type Natural is new Big_Natural;
  function Sum_Mults (First, Last : Natural) return Natural is
     High : constant Natural := Last - Last mod First;
     Sum  : constant Natural := (High / First) * (First + High) / 2;
  begin
     return Sum;
  end Sum_Mults;
  function Sum_35 (Limit : in Natural) return Natural is
     Last    : constant Natural := Limit - 1;
     Mult_3  : constant Natural := Sum_Mults (3,  Last);
     Mult_5  : constant Natural := Sum_Mults (5,  Last);
     Mult_15 : constant Natural := Sum_Mults (15, Last);
  begin
     return Mult_3 + Mult_5 - Mult_15;
  end Sum_35;

begin

  Put_Line ("                               n : Sum_35 (n)");
  Put_Line ("-----------------------------------------------------------------");
  for E in 0 .. 30 loop
     declare
        N : constant Natural := 10**E;
     begin
        Put (To_String (N, Width => 32));
        Put (" : ");
        Put (Sum_35 (N)'Image);
        New_Line;
     end;
  end loop;

end Sum_Multiples_Big;</lang>

Output:
                               n : Sum_35 (n)
-----------------------------------------------------------------
                               1 :  0
                              10 :  23
                             100 :  2318
                            1000 :  233168
                           10000 :  23331668
                          100000 :  2333316668
                         1000000 :  233333166668
                        10000000 :  23333331666668
                       100000000 :  2333333316666668
                      1000000000 :  233333333166666668
                     10000000000 :  23333333331666666668
                    100000000000 :  2333333333316666666668
                   1000000000000 :  233333333333166666666668
                  10000000000000 :  23333333333331666666666668
                 100000000000000 :  2333333333333316666666666668
                1000000000000000 :  233333333333333166666666666668
               10000000000000000 :  23333333333333331666666666666668
              100000000000000000 :  2333333333333333316666666666666668
             1000000000000000000 :  233333333333333333166666666666666668
            10000000000000000000 :  23333333333333333331666666666666666668
           100000000000000000000 :  2333333333333333333316666666666666666668
          1000000000000000000000 :  233333333333333333333166666666666666666668
         10000000000000000000000 :  23333333333333333333331666666666666666666668
        100000000000000000000000 :  2333333333333333333333316666666666666666666668
       1000000000000000000000000 :  233333333333333333333333166666666666666666666668
      10000000000000000000000000 :  23333333333333333333333331666666666666666666666668
     100000000000000000000000000 :  2333333333333333333333333316666666666666666666666668
    1000000000000000000000000000 :  233333333333333333333333333166666666666666666666666668
   10000000000000000000000000000 :  23333333333333333333333333331666666666666666666666666668
  100000000000000000000000000000 :  2333333333333333333333333333316666666666666666666666666668
 1000000000000000000000000000000 :  233333333333333333333333333333166666666666666666666666666668

ALGOL 68

Works with: ALGOL 68G version Any - tested with release 2.8.3.win32

Uses Algol 68G's LONG LONG INT to handle large numbers. <lang algol68># returns the sum of the multiples of 3 and 5 below n # PROC sum of multiples of 3 and 5 below = ( LONG LONG INT n )LONG LONG INT:

    BEGIN
       # calculate the sum of the multiples of 3 below n #
       LONG LONG INT multiples of  3 = ( n - 1 ) OVER  3;
       LONG LONG INT multiples of  5 = ( n - 1 ) OVER  5;
       LONG LONG INT multiples of 15 = ( n - 1 ) OVER 15;
       ( # twice the sum of multiples of  3 #
         (  3 * multiples of  3 * ( multiples of  3 + 1 ) )
         # plus twice the sum of multiples of  5 #
       + (  5 * multiples of  5 * ( multiples of  5 + 1 ) )
         # less twice the sum of multiples of 15 #
       - ( 15 * multiples of 15 * ( multiples of 15 + 1 ) )
       ) OVER 2
   END # sum of multiples of 3 and 5 below # ;

print( ( "Sum of multiples of 3 and 5 below 1000: "

      , whole( sum of multiples of 3 and 5 below( 1000 ), 0 )
      , newline 
      )
    );

print( ( "Sum of multiples of 3 and 5 below 1e20: "

      , whole( sum of multiples of 3 and 5 below( 100 000 000 000 000 000 000 ), 0 )
      , newline 
      )
    )</lang>
Output:
Sum of multiples of 3 and 5 below 1000: 233168
Sum of multiples of 3 and 5 below 1e20: 2333333333333333333316666666666666666668

APL

Dyalog APL

<lang apl> Sum ← +/∘⍸1<15∨⍳ </lang>

Output:
      Sum 999
233168

ngn/APL

<lang apl>⎕IO←0 {+/((0=3|a)∨0=5|a)/a←⍳⍵} 1000</lang>run

Output:
233168

AppleScript

Translation of: JavaScript

<lang AppleScript>----------------- SUM MULTIPLES OF 3 AND 5 -----------------

-- sum35 :: Int -> Int on sum35(n)

   tell sumMults(n)
       |λ|(3) + |λ|(5) - |λ|(15)
   end tell

end sum35


-- sumMults :: Int -> Int -> Int on sumMults(n)

   -- Area under straight line 
   -- between first multiple and last.
   script
       on |λ|(m)
           set n1 to (n - 1) div m
           m * n1 * (n1 + 1) div 2
       end |λ|
   end script

end sumMults



TEST ---------------------------

on run

   -- sum35Result :: String -> Int -> Int -> String
   script sum35Result
       -- sums of all multiples of 3 or 5 below or equal to N
       -- for N = 10 to N = 10E8 (limit of AS integers)
       on |λ|(a, x, i)
           a & "10" & i & " -> " & ¬
               sum35(10 ^ x) & "
" end |λ| end script foldl(sum35Result, "", enumFromTo(1, 8))

end run



GENERIC FUNCTIONS ---------------------

-- enumFromTo :: Int -> Int -> [Int] on enumFromTo(m, n)

   if m > n then
       set d to -1
   else
       set d to 1
   end if
   set lst to {}
   repeat with i from m to n by d
       set end of lst to i
   end repeat
   return lst

end enumFromTo

-- foldl :: (a -> b -> a) -> a -> [b] -> a on foldl(f, startValue, xs)

   tell mReturn(f)
       set v to startValue
       set lng to length of xs
       repeat with i from 1 to lng
           set v to |λ|(v, item i of xs, i, xs)
       end repeat
       return v
   end tell

end foldl

-- Lift 2nd class handler function into 1st class script wrapper -- mReturn :: Handler -> Script on mReturn(f)

   if class of f is script then
       f
   else
       script
           property |λ| : f
       end script
   end if

end mReturn</lang>

Output:

101 -> 23
102 -> 2318
103 -> 233168
104 -> 23331668
105 -> 2.333316668E+9
106 -> 2.33333166668E+11
107 -> 2.333333166667E+13
108 -> 2.333333316667E+15

Arturo

<lang rebol>sumMul35: function [n][ sum select 1..n-1 [x][or? 0=x%3 0=x%5] ]

print sumMul35 1000</lang>

Output:
233168

AutoHotkey

<lang AutoHotkey>n := 1000

msgbox % "Sum is " . Sum3_5(n) . " for n = " . n msgbox % "Sum is " . Sum3_5_b(n) . " for n = " . n

Standard simple Implementation.

Sum3_5(n) { sum := 0 loop % n-1 { if (!Mod(a_index,3) || !Mod(a_index,5)) sum:=sum+A_index } return sum }

Translated from the C++ version.

Sum3_5_b( i ) { sum := 0, a := 0 while (a < 28) { if (!Mod(a,3) || !Mod(a,5)) { sum += a s := 30 while (s < i) { if (a+s < i) sum += (a+s) s+=30 } } a+=1 } return sum }</lang>

Output:
Sum is 233168 for n = 1000
Sum is 233168 for n = 1000

AWK

Save this into file "sum_multiples_of3and5.awk" <lang AWK>#!/usr/bin/awk -f { n = $1-1; print sum(n,3)+sum(n,5)-sum(n,15); } function sum(n,d) { m = int(n/d); return (d*m*(m+1)/2); }</lang>

Output:
$ echo 1000 |awk -f sum_multiples_of3and5.awk 
233168

Extra credit

Works with: Gawk version 4.1

In Awk, all numbers are represented internally as double precision floating-point numbers. Thus the result for the extra credit is unprecise. Since version 4.1, GNU Awk supports high precision arithmetic (using GNU MPFR and GMP) which is turned on with the -M / --bignum option. The variable PREC sets the working precision for arithmetic operations (here 80 bits):

$ echo -e "1000\n1e20" | gawk -M -v PREC=80 -f sum_multiples_of3and5.awk 
233168
2333333333333333333316666666666666666668

BASIC

Works with: FreeBASIC

<lang freebasic>Declare function mulsum35(n as integer) as integer Function mulsum35(n as integer) as integer

   Dim s as integer
   For i as integer = 1 to n - 1
       If (i mod 3 = 0) or (i mod 5 = 0) then
           s += i
       End if
   Next i
   Return s

End Function Print mulsum35(1000) Sleep End</lang>

Output:
233168

BASIC256

<lang BASIC256>function multSum35(n) if n = 0 then return 0 suma = 0 for i = 1 to n if (i mod 3 = 0) or (i mod 5 = 0) then suma += i next i return suma end function

print multSum35(999) end</lang>

QBasic

<lang QBasic>FUNCTION multSum35 (n)

 IF n = 0 THEN multSum35 = 0
 suma = 0
 FOR i = 1 TO n
   IF (i MOD 3 = 0) OR (i MOD 5 = 0) THEN suma = suma + i
 NEXT i
 multSum35 = suma

END FUNCTION

PRINT multSum35(999)</lang>

True BASIC

<lang qbasic>FUNCTION multSum35(n)

   IF n = 0 THEN LET multSum35 = 0
   LET suma = 0
   FOR i = 1 TO n
       IF MOD(i, 3) = 0 OR MOD(i, 5) = 0 THEN LET suma = suma + i
   NEXT i
   LET multSum35 = suma

END FUNCTION

PRINT multSum35(999) END</lang>

Yabasic

<lang yabasic>sub multSum35(n)

   if n = 0 then return 0 : fi
   suma = 0
   for i = 1 to n
       if mod(i, 3) = 0 or mod(i, 5) = 0 then suma = suma + i : fi
   next i
   return suma

end sub

print multSum35(999) end</lang>

IS-BASIC

<lang IS-BASIC>100 PRINT MULTSUM35(1000) 110 DEF MULTSUM35(N) 120 LET S=0 130 FOR I=1 TO N-1 140 IF MOD(I,3)=0 OR MOD(I,5)=0 THEN LET S=S+I 150 NEXT 160 LET MULTSUM35=S 170 END DEF</lang>

Sinclair ZX81 BASIC

Works with 1k of RAM.

The ZX81 doesn't offer enough numeric precision to try for the extra credit. This program is pretty unsophisticated; the only optimization is that we skip testing whether is divisible by 5 if we already know it's divisible by 3. (ZX81 BASIC doesn't do this automatically: both sides of an OR are evaluated, even if we don't need the second one.) Even so, with = 1000 the performance is pretty acceptable. <lang basic> 10 INPUT N

20 FAST
30 LET SUM=0
40 FOR I=3 TO N-1
50 IF I/3=INT (I/3) THEN GOTO 70
60 IF I/5<>INT (I/5) THEN GOTO 80
70 LET SUM=SUM+I
80 NEXT I
90 SLOW

100 PRINT SUM</lang>

Input:
1000
Output:
233168

bc

Translation of: Groovy

<lang bc>define t(n, f) {

   auto m
   m = (n - 1) / f
   return(f * m * (m + 1) / 2)

}

define s(l) {

   return(t(l, 3) + t(l, 5) - t(l, 15))

}

s(1000) s(10 ^ 20)</lang>

Output:
233168
2333333333333333333316666666666666666668

BCPL

There is both the naive method and the fast inclusion/exclusion method demonstrated. The code is limited to values that don't overflow a 64 bit integer. <lang BCPL> GET "libhdr"

LET sumdiv(n, d) = VALOF {

   LET m = n/d
   RESULTIS m*(m + 1)/2 * d

}

LET sum3or5(n) = sumdiv(n, 3) + sumdiv(n, 5) - sumdiv(n, 15)

LET start() = VALOF {

   LET sum = 0
   LET n = 1
   FOR k = 1 TO 999 DO
       IF k MOD 3 = 0 | k MOD 5 = 0 THEN sum +:= k
   writef("The sum of the multiples of 3 and 5 < 1000 is %d *n", sum)
   writef("Next, the awesome power of inclusion/exclusion...*n");
   FOR i = 1 TO 10 {
       writef("%11d %d *n", n, sum3or5(n - 1))
       n *:= 10
   }
   RESULTIS 0

} </lang>

Output:
The sum of the multiples of 3 and 5 < 1000 is 233168
Next, the awesome power of inclusion/exclusion...
          1 0
         10 23
        100 2318
       1000 233168
      10000 23331668
     100000 2333316668
    1000000 233333166668
   10000000 23333331666668
  100000000 2333333316666668
 1000000000 233333333166666668

Befunge

Slow (iterative) version: <lang Befunge>&1-:!#v_:3%#v_ >:>#

     >+\:v >:5%#v_^
 @.$_^#! <      >   ^</lang>
Output:
233168

Fast (analytic) version: <lang Befunge>&1-::3/:1+*3*2/\5/:1+*5*2/+\96+/:1+*96+*2/-.@</lang>

Output:
233168

BQN

A naive solution: <lang bqn>Sum ← +´·(0=3⊸|⌊5⊸|)⊸/↕</lang>

A much faster solution: <lang bqn>Sum ← {

 m ← (0=3⊸|⌊5⊸|)↕15 ⋄ h‿l ← 15(⌊∘÷˜∾|)𝕩
 (+´l↑m×15(×+↕∘⊣)h) + (15×(+´m)×2÷˜h×h-1) + h×+´m×↕15

}</lang>

Output:
   Sum 1000
233168

(online REPL)

C

Simple version

<lang c>#include <stdio.h>

  1. include <stdlib.h>

unsigned long long sum35(unsigned long long limit) {

   unsigned long long sum = 0;
   for (unsigned long long i = 0; i < limit; i++)
       if (!(i % 3) || !(i % 5))
           sum += i;
   return sum;

}

int main(int argc, char **argv) {

   unsigned long long limit;
   if (argc == 2)
       limit = strtoull(argv[1], NULL, 10);
   else
       limit = 1000;
   printf("%lld\n", sum35(limit));
   return 0;

}</lang>

Output:
$ ./a.out
233168
$ ./a.out 12345
35553600

Fast version with arbitrary precision

Library: GMP

<lang c>#include <stdio.h>

  1. include <gmp.h>

void sum_multiples(mpz_t result, const mpz_t limit, const unsigned f) {

   mpz_t m;
   mpz_init(m);
   mpz_sub_ui(m, limit, 1);
   mpz_fdiv_q_ui(m, m, f);
   mpz_init_set(result, m);
   mpz_add_ui(result, result, 1);
   mpz_mul(result, result, m);
   mpz_mul_ui(result, result, f);
   mpz_fdiv_q_2exp(result, result, 1);
   mpz_clear(m);

}

int main(int argc, char **argv) {

   mpf_t temp;
   mpz_t limit;
   if (argc == 2)
   {
       mpf_init_set_str(temp, argv[1], 10);
       mpz_init(limit);
       mpz_set_f(limit, temp);
       mpf_clear(temp);
   }
   else
       mpz_init_set_str(limit, "1000000000000000000000", 10);
   mpz_t temp_sum;
   mpz_t sum35;
   
   mpz_init(temp_sum);
   sum_multiples(temp_sum, limit, 3);
   mpz_init_set(sum35, temp_sum);
   sum_multiples(temp_sum, limit, 5);
   mpz_add(sum35, sum35, temp_sum);
   sum_multiples(temp_sum, limit, 15);
   mpz_sub(sum35, sum35, temp_sum);
   mpz_out_str(stdout, 10, sum35);
   puts("");
   mpz_clear(temp_sum);
   mpz_clear(sum35);
   mpz_clear(limit);
   return 0;

}</lang>

Output:
$ ./a.out 
233333333333333333333166666666666666666668
$ ./a.out 23e45
123433333333333333333333333333333333333333333314166666666666666666666666666666666666666666668

C#

The following C# 5 / .Net 4 code is an efficient solution in that it does not iterate through the numbers 1 ... n - 1 in order to calculate the answer. On the other hand, the System.Numerics.BigInteger class (.Net 4 and upwards) is not itself efficient because calculations take place in software instead of hardware. Consequently, it may be faster to conduct the calculation for smaller values with native ("primitive") types using a 'brute force' iteration approach.

<lang csharp> using System; using System.Collections.Generic; using System.Numerics;

namespace RosettaCode {

   class Program
   {
       static void Main()
       {
           List<BigInteger> candidates = new List<BigInteger>(new BigInteger[] { 1000, 100000, 10000000, 10000000000, 1000000000000000 });
           candidates.Add(BigInteger.Parse("100000000000000000000"));
           foreach (BigInteger candidate in candidates)
           {
               BigInteger c = candidate - 1;
               BigInteger answer3 = GetSumOfNumbersDivisibleByN(c, 3);
               BigInteger answer5 = GetSumOfNumbersDivisibleByN(c, 5);
               BigInteger answer15 = GetSumOfNumbersDivisibleByN(c, 15);
               Console.WriteLine("The sum of numbers divisible by 3 or 5 between 1 and {0} is {1}", c, answer3 + answer5 - answer15);
           }
           Console.ReadKey(true);
       }
       private static BigInteger GetSumOfNumbersDivisibleByN(BigInteger candidate, uint n)
       {
           BigInteger largest = candidate;
           while (largest % n > 0)
               largest--;
           BigInteger totalCount = (largest / n);
           BigInteger pairCount = totalCount / 2;
           bool unpairedNumberOnFoldLine = (totalCount % 2 == 1);
           BigInteger pairSum = largest + n;
           return pairCount * pairSum + (unpairedNumberOnFoldLine ? pairSum / 2 : 0);
       }
   }

} </lang>

Output:

The sum of numbers divisible by 3 or 5 between 1 and 999 is 233168

The sum of numbers divisible by 3 or 5 between 1 and 99999 is 2333316668

The sum of numbers divisible by 3 or 5 between 1 and 9999999 is 23333331666668

The sum of numbers divisible by 3 or 5 between 1 and 9999999999 is 23333333331666666668

The sum of numbers divisible by 3 or 5 between 1 and 999999999999999 is 233333333333333166666666666668

The sum of numbers divisible by 3 or 5 between 1 and 99999999999999999999 is 2333333333333333333316666666666666666668

C++

<lang cpp>

  1. include <iostream>

//-------------------------------------------------------------------------------------------------- typedef unsigned long long bigInt;

using namespace std; //-------------------------------------------------------------------------------------------------- class m35 { public:

   void doIt( bigInt i )
   {

bigInt sum = 0; for( bigInt a = 1; a < i; a++ ) if( !( a % 3 ) || !( a % 5 ) ) sum += a;

cout << "Sum is " << sum << " for n = " << i << endl << endl;

   }
   // this method uses less than half iterations than the first one
   void doIt_b( bigInt i )
   {

bigInt sum = 0; for( bigInt a = 0; a < 28; a++ ) { if( !( a % 3 ) || !( a % 5 ) ) { sum += a; for( bigInt s = 30; s < i; s += 30 ) if( a + s < i ) sum += ( a + s );

} } cout << "Sum is " << sum << " for n = " << i << endl << endl;

   }

}; //-------------------------------------------------------------------------------------------------- int main( int argc, char* argv[] ) {

   m35 m; m.doIt( 1000 );
   return system( "pause" );

} </lang>

Output:
Sum is 233168 for n = 1000

Clojure

Quick, concise way: <lang clojure>(defn sum-mults [n & mults]

 (let [pred (apply some-fn
              (map #(fn [x] (zero? (mod x %))) mults))]
   (->> (range n) (filter pred) (reduce +))))

(println (sum-mults 1000 3 5))</lang>

Transducers approach: <lang clojure>(defn sum-mults [n & mults]

 (transduce (filter (fn [x] (some (fn [mult] (zero? (mod x mult))) mults)))
            + (range n)))

(println (sum-mults 1000 3 5))</lang>

Or optimized (translated from Groovy): <lang clojure>(defn sum-mul [n f]

 (let [n1 (/' (inc' n) f)]
   (*' f n1 (inc' n1) 1/2)))

(def sum-35 #(-> % (sum-mul 3) (+ (sum-mul % 5)) (- (sum-mul % 15)))) (println (sum-35 1000000000))</lang>

COBOL

Using OpenCOBOL.

<lang cobol> Identification division. Program-id. three-five-sum.

Data division. Working-storage section. 01 ws-the-limit pic 9(18) value 1000. 01 ws-the-number pic 9(18). 01 ws-the-sum pic 9(18). 01 ws-sum-out pic z(18).

Procedure division. Main-program.

   Perform Do-sum
       varying ws-the-number from 1 by 1 
       until ws-the-number = ws-the-limit.
   Move ws-the-sum to ws-sum-out.
   Display "Sum = " ws-sum-out.
   End-run.

Do-sum.

   If function mod(ws-the-number, 3) = zero
      or function mod(ws-the-number, 5) = zero
      then add ws-the-number to ws-the-sum.

</lang>

Output:

Sum =             233168

Using triangular numbers: <lang cobol> Identification division. Program-id. three-five-sum-fast.

Data division. Working-storage section. 01 ws-num pic 9(18) value 1000000000. 01 ws-n5 pic 9(18). 01 ws-n3 pic 9(18). 01 ws-n15 pic 9(18). 01 ws-sum pic 9(18). 01 ws-out.

   02 ws-out-num pic z(18).
   02 filler pic x(3) value " = ".
   02 ws-out-sum pic z(18).

Procedure division. Main-program.

   Perform
       call "tri-sum" using ws-num 3  by reference ws-n3
       call "tri-sum" using ws-num 5  by reference ws-n5
       call "tri-sum" using ws-num 15  by reference ws-n15
   end-perform.
   Compute ws-sum = ws-n3 + ws-n5 - ws-n15.
   Move ws-sum to ws-out-sum.
   Move ws-num to ws-out-num.
   Display ws-out.


Identification division. Program-id. tri-sum.

Data division. Working-storage section. 01 ws-n1 pic 9(18). 01 ws-n2 pic 9(18).

Linkage section. 77 ls-num pic 9(18). 77 ls-fac pic 9(18). 77 ls-ret pic 9(18).

Procedure division using ls-num, ls-fac, ls-ret.

   Compute ws-n1 = (ls-num - 1) / ls-fac.
   Compute ws-n2 = ws-n1 + 1.
   Compute ls-ret = ls-fac * ws-n1 * ws-n2 / 2.
   goback.

</lang>

Output:

        1000000000 = 233333333166666668


A brute-method using only comparisons and adds. Compiles and runs as is in GnuCOBOL 2.0 and Micro Focus Visual COBOL 2.3. Takes about 7.3 seconds to calculate 1,000,000,000 iterations (AMD A6 quadcore 64bit)

<lang cobol>

      IDENTIFICATION DIVISION.
      PROGRAM-ID. SUM35.
      DATA DIVISION.
      WORKING-STORAGE SECTION.
      01  THREE-COUNTER   USAGE BINARY-CHAR value 1.
          88 IS-THREE VALUE 3.
      01  FIVE-COUNTER    USAGE BINARY-CHAR value 1.
          88 IS-FIVE VALUE 5.
      01  SUMMER          USAGE BINARY-DOUBLE value zero. 
      01  I               USAGE BINARY-LONG.
      01  N               USAGE BINARY-LONG.
      PROCEDURE DIVISION.
      10-MAIN-PROCEDURE.
          MOVE 1000000000 TO N.
          MOVE 1 TO I.
          PERFORM 20-INNER-LOOP WITH TEST AFTER UNTIL I >= N.
          DISPLAY SUMMER.
          STOP RUN.
      20-INNER-LOOP.
          IF IS-THREE OR IS-FIVE 
              ADD I TO SUMMER END-ADD
              IF IS-THREE
                  MOVE 1 TO THREE-COUNTER
              ELSE
                  ADD 1 TO THREE-COUNTER
              END-IF
              IF IS-FIVE
                  MOVE 1 TO FIVE-COUNTER
              ELSE    
                  ADD 1 TO FIVE-COUNTER
              END-IF
          ELSE
              ADD 1 TO FIVE-COUNTER END-ADD
              ADD 1 TO THREE-COUNTER END-ADD
          END-IF.
          ADD 1 TO I.
          EXIT.
      END PROGRAM SUM35.

</lang> Output

+00233333333166666668

Common Lisp

Slow, naive version: <lang lisp>(defun sum-3-5-slow (limit)

 (loop for x below limit
       when (or (zerop (rem x 3)) (zerop (rem x 5)))
         sum x))</lang>

Fast version (adapted translation of Tcl): <lang lisp>(defun sum-3-5-fast (limit)

 (flet ((triangular (n) (truncate (* n (1+ n)) 2)))
   (let ((n (1- limit)))  ; Sum multiples *below* the limit
     (- (+ (* 3 (triangular (truncate n 3))) 
           (* 5 (triangular (truncate n 5)))) 
        (* 15 (triangular (truncate n 15)))))))</lang>
Output:
> (values (sum-3-5-slow 1000) (sum-3-5-fast 1000))
233168 ;
233168
> (sum-3-5-fast 1000000000000000000000)
233333333333333333333166666666666666666668

Component Pascal

BlackBox Component Builder <lang oberon2> MODULE Sum3_5; IMPORT StdLog, Strings, Args;

PROCEDURE DoSum(n: INTEGER):INTEGER; VAR i,sum: INTEGER; BEGIN sum := 0;i := 0; WHILE (i < n) DO IF (i MOD 3 = 0) OR (i MOD 5 = 0) THEN INC(sum,i) END; INC(i) END; RETURN sum END DoSum;

PROCEDURE Compute*; VAR params: Args.Params; i,n,res: INTEGER; BEGIN Args.Get(params); Strings.StringToInt(params.args[0],n,res); StdLog.String("Sum: ");StdLog.Int(DoSum(n)); StdLog.Ln END Compute;

END Sum3_5. </lang> Execute: ^Q Sum3_5.Compute 1000 ~
Output:

Sum:  233168

Cowgol

<lang cowgol>include "cowgol.coh";

  1. sum multiples up to given input

interface SumMulTo(mul: uint32, to: uint32): (rslt: uint32);

  1. naive implementation

sub naiveSumMulTo implements SumMulTo is

   rslt := 0;
   var cur := mul;
   while cur < to loop
       rslt := rslt + cur;
       cur := cur + mul;
   end loop;

end sub;

  1. number theoretical implementation

sub fastSumMulTo implements SumMulTo is

   to := (to - 1)/mul;
   rslt := mul * to * (to + 1)/2;

end sub;

  1. sum multiples of 3 and 5 up to given number using given method

sub sum35(to: uint32, sum: SumMulTo): (rslt: uint32) is

   rslt := sum(3, to) + sum(5, to) - sum(15, to);

end sub;

print("Naive method: "); print_i32(sum35(1000, naiveSumMulTo)); print_nl(); print("Fast method: "); print_i32(sum35(1000, fastSumMulTo)); print_nl(); </lang>

Output:
Naive method: 233168
Fast method:  233168

Crystal

Translation of: Ruby

Short, but not optimized. <lang ruby>def sum_3_5_multiples(n)

 (0...n).select { |i| i % 3 == 0 || i % 5 == 0 }.sum

end

puts sum_3_5_multiples(1000)</lang>

Output:
233168

Alternative fast version 1. The Ruby version sums up to and including n. To conform to task requirements, and other versions, modified to find sums below n. <lang ruby>require "big"

def g(n1, n2, n3)

  g1 = n1*n2; n3 -= 1
  (1..g1).select{|x| x%n1==0 || x%n2==0}.map{|x| g2=(n3-x)//g1; (x+g1*g2+x)*(g2+1)}.sum // 2

end

puts g(3,5,999) puts g(3,5,1000)

  1. For extra credit

puts g(3,5,"100000000000000000000".to_big_i - 1) puts g(3,5,"100000000000000000000".to_big_i)</lang>

Output:
232169
233168
2333333333333333333216666666666666666669
2333333333333333333316666666666666666668

Alternative faster version 2. <lang ruby>require "big"

def sumMul(n, f)

 n1 = (n.to_big_i - 1) // f  # number of multiples of f < n
 f * n1 * (n1 + 1) // 2      # f * (sum of number of multiples)

end

def sum35(n)

 sumMul(n, 3) + sumMul(n, 5) - sumMul(n, 15)

end

(1..20).each do |e| limit = 10.to_big_i ** e

 puts "%2d:%22d %s" % [e, limit, sum35(limit)]

end</lang>

Output:
 1:                    10 23
 2:                   100 2318
 3:                  1000 233168
 4:                 10000 23331668
 5:                100000 2333316668
 6:               1000000 233333166668
 7:              10000000 23333331666668
 8:             100000000 2333333316666668
 9:            1000000000 233333333166666668
10:           10000000000 23333333331666666668
11:          100000000000 2333333333316666666668
12:         1000000000000 233333333333166666666668
13:        10000000000000 23333333333331666666666668
14:       100000000000000 2333333333333316666666666668
15:      1000000000000000 233333333333333166666666666668
16:     10000000000000000 23333333333333331666666666666668
17:    100000000000000000 2333333333333333316666666666666668
18:   1000000000000000000 233333333333333333166666666666666668
19:  10000000000000000000 23333333333333333331666666666666666668
20: 100000000000000000000 2333333333333333333316666666666666666668

D

<lang d>import std.stdio, std.bigint;

BigInt sum35(in BigInt n) pure nothrow {

   static BigInt sumMul(in BigInt n, in int f) pure nothrow {
       immutable n1 = (f==n?n:(n - 1) ) / f;
       return f * n1 * (n1 + 1) / 2;
   }
   return sumMul(n, 3) + sumMul(n, 5) - sumMul(n, 15);

}

void main() {

   1.BigInt.sum35.writeln;
   3.BigInt.sum35.writeln;
   5.BigInt.sum35.writeln;
   1000.BigInt.sum35.writeln;
   (10.BigInt ^^ 20).sum35.writeln;

}</lang>

Output:
0
3
8
233168
2333333333333333333316666666666666666668

dc

<lang dc>[ Sm Sn lm 1 - d ln % - d sm ln / ln lm + * 0k 2 / Ss Lm sx Ln sx Ls ]sm

[ d d d 3 r lmx r 5 r lmx + r 15 r lmx - ]ss

[ 27 P 91 P 65 P 27 P 91 P 50 P 50 P 67 P ]su

[ ll p lsx lux p ll 10 * d sl 1000000000000000000000 >d]sd

1 sl ldx</lang>

Output:
1                     0
10                    23
100                   2318
1000                  233168
10000                 23331668
100000                2333316668
1000000               233333166668
10000000              23333331666668
100000000             2333333316666668
1000000000            233333333166666668
10000000000           23333333331666666668
100000000000          2333333333316666666668
1000000000000         233333333333166666666668
10000000000000        23333333333331666666666668
100000000000000       2333333333333316666666666668
1000000000000000      233333333333333166666666666668
10000000000000000     23333333333333331666666666666668
100000000000000000    2333333333333333316666666666666668
1000000000000000000   233333333333333333166666666666666668
10000000000000000000  23333333333333333331666666666666666668
100000000000000000000 2333333333333333333316666666666666666668

Delphi

<lang delphi>program sum35;

{$APPTYPE CONSOLE}

var

 sum: integer;
 i: integer;

function isMultipleOf(aNumber, aDivisor: integer): boolean; begin

 result := aNumber mod aDivisor = 0

end;

begin

 sum := 0;
 for i := 3 to 999 do
 begin
   if isMultipleOf(i, 3) or isMultipleOf(i, 5) then
     sum := sum + i;
 end;
 writeln(sum);

end.</lang>

Output:
233168

Déjà Vu

<lang dejavu>sum-divisible n: 0 for i range 1 -- n: if or = 0 % i 3 = 0 % i 5: + i

!. sum-divisible 1000</lang>

Output:
233168

EchoLisp

<lang scheme> (lib 'math) ;; divides? (lib 'sequences) ;; sum/when

(define (task n (k 3) (p 5 )) (when (!= (gcd k p) 1) (error "expected coprimes" (list k p))) (- (+ (sum/mults n k) (sum/mults n p)) ;; add multiples of k , multiples of p (sum/mults n (* k p)))) ;; remove multiples of k * p

using sequences
sum of multiples of k < n

(define (sum/mults n k) (sum/when (rcurry divides? k) [1 .. n]))

(task 1000 3 5)

   → 233168
using simple arithmetic - 🎩 young Gauss formula
sum of multiples of k < n =
k*m*(m+1)/2 where m = floor(n/k)

(lib 'bigint)

(define (sum/mults n k) (set! n (quotient (1- n) k)) (/ (* k n (1+ n )) 2))

(task 1e20 3 5)

   → 2333333333333333333316666666666666666668

(task 1000 42 666)

   ❌ error: expected coprimes (42 666)

</lang>

Eiffel

<lang Eiffel>

class APPLICATION

create make

feature {NONE}

make do io.put_integer (sum_multiples (1000)) end

sum_multiples (n: INTEGER): INTEGER -- Sum of all positive multiples of 3 or 5 below 'n'. do across 1 |..| (n - 1) as c loop if c.item \\ 3 = 0 or c.item \\ 5 = 0 then Result := Result + c.item end end end

end

</lang>

Output:
233168

Elixir

Simple (but slow) <lang elixir>iex(1)> Enum.filter(0..1000-1, fn x -> rem(x,3)==0 or rem(x,5)==0 end) |> Enum.sum 233168</lang>

Fast version:

Translation of: Ruby

<lang elixir>defmodule RC do

 def sumMul(n, f) do
   n1 = div(n - 1, f)
   div(f * n1 * (n1 + 1), 2)
 end
 
 def sum35(n) do
   sumMul(n, 3) + sumMul(n, 5) - sumMul(n, 15)
 end

end

Enum.each(1..20, fn i ->

 n = round(:math.pow(10, i))
 IO.puts RC.sum35(n)

end)</lang>

Output:
23
2318
233168
23331668
2333316668
233333166668
23333331666668
2333333316666668
233333333166666668
23333333331666666668
2333333333316666666668
233333333333166666666668
23333333333331666666666668
2333333333333316666666666668
233333333333333166666666666668
23333333333333331666666666666668
2333333333333333316666666666666668
233333333333333333166666666666666668
23333333333333333331666666666666666668
2333333333333333333316666666666666666668

Emacs Lisp

Vanilla:

<lang Lisp>(defun sum-3-5 (n)

 (let ((sum 0))
   (dotimes (x n)
     (when (or (zerop (% x 3)) (zerop (% x 5)))
       (setq sum (+ sum x))))
   sum))</lang>
Library: seq.el

<lang Lisp>(defun sum-3-5 (n)

 (apply #'+ (seq-filter

(lambda (x) (or (zerop (% x 3) ) (zerop (% x 5)))) (number-sequence 1 (- n 1)))))</lang>

Erlang

<lang erlang>sum_3_5(X) when is_number(X) -> sum_3_5(erlang:round(X)-1, 0). sum_3_5(X, Total) when X < 3 -> Total; sum_3_5(X, Total) when X rem 3 =:= 0 orelse X rem 5 =:= 0 ->

 sum_3_5(X-1, Total+X);

sum_3_5(X, Total) ->

 sum_3_5(X-1, Total).

io:format("~B~n", [sum_3_5(1000)]).</lang>

Output:
233168

F#

<lang fsharp> let sum35 n = Seq.init n (id) |> Seq.reduce (fun sum i -> if i % 3 = 0 || i % 5 = 0 then sum + i else sum)

printfn "%d" (sum35 1000) printfn "----------"

let sumUpTo (n : bigint) = n * (n + 1I) / 2I

let sumMultsBelow k n = k * (sumUpTo ((n-1I)/k))

let sum35fast n = (sumMultsBelow 3I n) + (sumMultsBelow 5I n) - (sumMultsBelow 15I n)

[for i = 0 to 30 do yield i] |> List.iter (fun i -> printfn "%A" (sum35fast (bigint.Pow(10I, i))))</lang>

Output:
233168
----------
0
23
2318
233168
23331668
2333316668
233333166668
23333331666668
2333333316666668
233333333166666668
23333333331666666668
2333333333316666666668
233333333333166666666668
23333333333331666666666668
2333333333333316666666666668
233333333333333166666666666668
23333333333333331666666666666668
2333333333333333316666666666666668
233333333333333333166666666666666668
23333333333333333331666666666666666668
2333333333333333333316666666666666666668
233333333333333333333166666666666666666668
23333333333333333333331666666666666666666668
2333333333333333333333316666666666666666666668
233333333333333333333333166666666666666666666668
23333333333333333333333331666666666666666666666668
2333333333333333333333333316666666666666666666666668
233333333333333333333333333166666666666666666666666668
23333333333333333333333333331666666666666666666666666668
2333333333333333333333333333316666666666666666666666666668
233333333333333333333333333333166666666666666666666666666668

Factor

This solution is based on the following formula to find the sum of an arithmetic sequence:

n/2 * (2 * a + (n - 1) * d)

    where

  • a is the first term
  • d is the common difference between terms
  • n is how many terms to add up


Works with: Factor version 0.99 2019-10-06

<lang factor>USING: kernel math prettyprint ;

sum-multiples ( m n upto -- sum )
   >integer 1 - [ 2dup * ] dip
   [ 2dup swap [ mod - + ] [ /i * 2/ ] 2bi ] curry tri@
   [ + ] [ - ] bi* ;

3 5 1000 sum-multiples . 3 5 1e20 sum-multiples .</lang>

Output:
233168
2333333333333333333316666666666666666668

FBSL

Derived from BASIC version <lang qbasic>#APPTYPE CONSOLE

FUNCTION sumOfThreeFiveMultiples(n AS INTEGER)

   DIM sum AS INTEGER
   FOR DIM i = 1 TO n - 1
       IF (NOT (i MOD 3)) OR (NOT (i MOD 5)) THEN
           INCR(sum, i)
       END IF
   NEXT
   RETURN sum

END FUNCTION

PRINT sumOfThreeFiveMultiples(1000) PAUSE </lang> Output

233168

Press any key to continue...

Forth

<lang forth>: main ( n -- )

 0 swap
 3 do
   i 3 mod 0= if
     i +
   else i 5 mod 0= if
     i +
   then then
 loop
 . ;

1000 main \ 233168 ok</lang>

Another FORTH version using the Inclusion/Exclusion Principle. The result is a double precision integer (128 bits on a 64 bit computer) which lets us calculate up to 10^18 (the max precision of a single precision 64 bit integer) Since this is Project Euler problem 1, the name of the main function is named euler1tower.

<lang forth>: third 2 pick ;

>dtriangular ( n -- d )
   dup 1+ m* d2/ ;
sumdiv ( n m -- d )
   dup >r / >dtriangular r> 1 m*/ ;
sumdiv_3,5 ( n -- n )
   dup 3 sumdiv third 5 sumdiv d+ rot 15 sumdiv d- ;
euler1 ( -- n )
   999 sumdiv_3,5 drop ;
euler1tower ( -- )
   1  \ power of 10
   19 0 DO
       cr dup 19 .r space dup 1- sumdiv_3,5 d.
       10 *
   LOOP drop ;

euler1 . 233168 ok euler1tower

                 1 0 
                10 23 
               100 2318 
              1000 233168 
             10000 23331668 
            100000 2333316668 
           1000000 233333166668 
          10000000 23333331666668 
         100000000 2333333316666668 
        1000000000 233333333166666668 
       10000000000 23333333331666666668 
      100000000000 2333333333316666666668 
     1000000000000 233333333333166666666668 
    10000000000000 23333333333331666666666668 
   100000000000000 2333333333333316666666666668 
  1000000000000000 233333333333333166666666666668 
 10000000000000000 23333333333333331666666666666668 
100000000000000000 2333333333333333316666666666666668 

1000000000000000000 233333333333333333166666666666666668 ok </lang>

Fortran

The method here recalls the story of the young Gauss being set the problem of adding up all the integers from one to a hundred by a master who wanted some peace and quiet from his class. The trick here is to apply the formula for multiples of three and for five, then remember that multiples of fifteen will have been counted twice.

Early Fortrans did not offer such monsters as INTEGER*8 but the F95 compiler I have does so. Even so, the source is in the style of F77 which means that in the absence of the MODULE protocol, the types of the functions must be specified if they are not default types. F77 also does not accept the END FUNCTION name protocol that F90 does, but such documentation enables compiler checks and not using it makes me wince. <lang Fortran>

     INTEGER*8 FUNCTION SUMI(N)	!Sums the integers 1 to N inclusive.

Calculates as per the young Gauss: N*(N + 1)/2 = 1 + 2 + 3 + ... + N.

      INTEGER*8 N	!The number. Possibly large.
       IF (MOD(N,2).EQ.0) THEN	!So, I'm worried about overflow with N*(N + 1)
         SUMI = N/2*(N + 1)		!But since N is even, N/2 is good.
        ELSE			!Otherwise, if N is odd,
         SUMI = (N + 1)/2*N		!(N + 1) must be even.
       END IF			!Either way, the /2 reduces the result.
     END FUNCTION SUMI		!So overflow of intermediate results is avoided.
     INTEGER*8 FUNCTION SUMF(N,F)	!Sum of numbers up to N divisible by F.
      INTEGER*8 N,F		!The selection.
      INTEGER*8 L		!The last in range. N itself is excluded.
      INTEGER*8 SUMI		!Known type of the function.
       L = (N - 1)/F		!Truncates fractional parts.
       SUMF = F*SUMI(L)	!3 + 6 + 9 + ... = 3(1 + 2 + 3 + ...)
     END FUNCTION SUMF		!Could just put SUMF = F*SUMI((N - 1)/F).
     INTEGER*8 FUNCTION SUMBFI(N)	!Brute force and ignorance summation.
      INTEGER*8 N	!The number.
      INTEGER*8 I,S	!Stepper and counter.
       S = 0		!So, here we go.
       DO I = 3,N - 1	!N itself is not a candidate.
         IF (MOD(I,3).EQ.0 .OR. MOD(I,5).EQ.0) S = S + I	!Whee!
       END DO		!On to the next.
       SUMBFI = S		!The result.
     END FUNCTION SUMBFI	!Oh well, computers are fast these days.
     INTEGER*8 SUMF,SUMBFI	!Known type of the function.
     INTEGER*8 N	!The number.
     WRITE (6,*) "Sum multiples of 3 and 5 up to N"
  10 WRITE (6,11)		!Ask nicely.
  11 FORMAT ("Specify N: ",$)	!Obviously, the $ says 'stay on this line'.
     READ (5,*) N		!If blank input is given, further input will be requested.
     IF (N.LE.0) STOP		!Good enough.
     WRITE (6,*) "By Gauss:",SUMF(N,3) + SUMF(N,5) - SUMF(N,15)
     WRITE (6,*) "BFI sum :",SUMBFI(N)		!This could be a bit slow.
     GO TO 10			!Have another go.
     END	!So much for that.

</lang> Sample output:

 Sum multiples of 3 and 5 up to N
Specify N: 1000
 By Gauss:                233168
 BFI sum :                233168
Specify N: 1001
 By Gauss:                234168
 BFI sum :                234168
Specify N: 1002
 By Gauss:                234168
 BFI sum :                234168
Specify N: 1003
 By Gauss:                235170
 BFI sum :                235170
Specify N: 1000000000
 By Gauss:    233333333166666668
 BFI sum :    233333333166666668

The result for a thousand million took about a minute for the brute-force-and-ignorance calculation. For much larger values of N, it should be discarded! Integer overflow even for 64-bit integers impends. The calculations could be conducted in double precision (or better, quadruple precision), a trivial modification to the source. Precise results would require the introduction of multi-precision arithmetic.

FreeBASIC

<lang freebasic>' FB 1.05.0 Win64

Function sum35 (n As UInteger) As UInteger

 If n = 0 Then Return 0
 Dim As UInteger i, sum = 0
 For i = 1 To n
   If (i Mod 3 = 0) OrElse (i Mod 5 = 0) Then sum += i
 Next
 Return sum 

End Function

Print "Sum of positive integers below 1000 divisible by 3 or 5 is : "; sum35(999) Print Print "Press any key to quit" Sleep</lang>

Output:
Sum of positive integers below 1000 divisible by 3 or 5 is : 233168

Frink

Program has a brute-force approach for n=1000, and also inclusion/exclusion for larger values. <lang Frink> sum999 = sum[select[1 to 999, {|n| n mod 3 == 0 or n mod 5 == 0}]]

sumdiv[n, d] := {

   m = floor[n/d]
   m(m + 1)/2 d

}

sum35big[n] := sumdiv[n, 3] + sumdiv[n, 5] - sumdiv[n, 15]

println["The sum of all the multiples of 3 or 5 below 1000 is $sum999"] println["The sum of all multiples less than 1e20 is " + sum35big[1_00000_00000_00000_00000 - 1]] </lang>

Output:
The sum of all the multiples of 3 or 5 below 1000 is 233168
The sum of all multiples less than 1e20 is 2333333333333333333316666666666666666668

Go

<lang go>package main

import "fmt"

func main() {

   fmt.Println(s35(1000))

}

func s35(n int) int {

   n--
   threes := n / 3
   fives := n / 5
   fifteen := n / 15
   threes = 3 * threes * (threes + 1)
   fives = 5 * fives * (fives + 1)
   fifteen = 15 * fifteen * (fifteen + 1)
   n = (threes + fives - fifteen) / 2
   return n

}</lang>

Output:
233168

Extra credit: <lang go>package main

import (

   "fmt"
   "math/big"

)

var (

   b1  = big.NewInt(1)
   b3  = big.NewInt(3)
   b5  = big.NewInt(5)
   b10 = big.NewInt(10)
   b15 = big.NewInt(15)
   b20 = big.NewInt(20)

)

func main() {

   fmt.Println(s35(new(big.Int).Exp(b10, b3, nil)))
   fmt.Println(s35(new(big.Int).Exp(b10, b20, nil)))

}

func s35(i *big.Int) *big.Int {

   j := new(big.Int).Sub(i, b1)
   sum2 := func(d *big.Int) *big.Int {
       n := new(big.Int).Quo(j, d)
       p := new(big.Int).Add(n, b1)
       return p.Mul(d, p.Mul(p, n))
   }
   s := sum2(b3)
   return s.Rsh(s.Sub(s.Add(s, sum2(b5)), sum2(b15)), 1)

}</lang>

Output:
233168
2333333333333333333316666666666666666668

Groovy

<lang groovy>def sumMul = { n, f -> BigInteger n1 = (n - 1) / f; f * n1 * (n1 + 1) / 2 } def sum35 = { sumMul(it, 3) + sumMul(it, 5) - sumMul(it, 15) }</lang> Test Code: <lang groovy>[(1000): 233168, (10e20): 233333333333333333333166666666666666666668].each { arg, value ->

   println "Checking $arg == $value"
   assert sum35(arg) == value

}</lang>

Output:
Checking 1000 == 233168
Checking 1.0E+21 == 233333333333333333333166666666666666666668

Haskell

Also a method for calculating sum of multiples of any list of numbers. <lang haskell>import Data.List (nub)


SUM MULTIPLES OF 3 AND 5 ---------------

sum35 :: Integer -> Integer sum35 n = f 3 + f 5 - f 15

 where
   f = sumMul n

sumMul :: Integer -> Integer -> Integer sumMul n f = f * n1 * (n1 + 1) `div` 2

 where
   n1 = (n - 1) `div` f



TEST -------------------------

main :: IO () main =

 mapM_
   print
   [ sum35 1000,
     sum35 100000000000000000000000000000000,
     sumMulS 1000 [3, 5],
     sumMulS 10000000 [2, 3, 5, 7, 11, 13]
   ]

FOR VARIABLE LENGTH INPUTS --------------

pairLCM :: [Integer] -> [Integer] pairLCM [] = [] pairLCM (x : xs) = (lcm x <$> xs) <> pairLCM xs

sumMulS :: Integer -> [Integer] -> Integer sumMulS _ [] = 0 sumMulS n s =

 ( ((-) . sum . fmap f)
     <*> (g . pairLCM)
 )
   (nub s)
 where
   f = sumMul n
   g = sumMulS n</lang>
Output:
233168
2333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666668
233168
41426953573049

Icon and Unicon

The following works in both langauges.

<lang unicon>procedure main(A)

   n := (integer(A[1]) | 1000)-1
   write(sum(n,3)+sum(n,5)-sum(n,15))

end

procedure sum(n,m)

   return m*((n/m)*(n/m+1)/2)

end</lang>

Sample output:

->sm35
233168
->sm35 100000000000000000000
2333333333333333333316666666666666666668
->

J

<lang J> mp =: $:~ :(+/ .*) NB. matrix product f =: (mp 0 = [: */ 3 5 |/ ])@:i. assert 233168 -: f 1000 NB. ****************** THIS IS THE ANSWER FOR 1000 </lang> For the efficient computation with large n, we start with observation that the sum of these multiples with the reversed list follows a pattern. <lang J> g =: #~ (0 = [: */ 3 5&(|/)) assert 0 3 5 6 9 10 12 15 18 20 21 24 25 27 30 33 35 36 39 40 42 45 48 -: g i. 50 assert 48 48 47 46 48 46 47 48 48 47 46 48 46 47 48 48 47 46 48 46 47 48 48 -: (+ |.)g i. 50 NB. the pattern

assert (f -: -:@:(+/)@:(+|.)@:g@:i.) 50 NB. half sum of the pattern.

NB. continue... </lang> Stealing the idea from the python implementation to use 3 simple patterns rather than 1 complicated pattern, <lang J>

  first =: 0&{
  last =: first + skip * <.@:(skip %~ <:@:(1&{) - first)
  skip =: 2&{
  terms =: >:@:<.@:(skip %~ last - first)
  sum_arithmetic_series =: -:@:(terms * first + last)  NB. sum_arithmetic_series FIRST LAST SKIP
                                                       NB. interval is [FIRST, LAST)
                                                       NB. sum_arithmetic_series is more general than required.
  (0,.10 10000 10000000000000000000x)(,"1 0"1 _)3 5 15x  NB. demonstration: form input vectors for 10, ten thousand, and 1*10^(many)

0 10 3 0 10 5 0 10 15

0 10000 3 0 10000 5 0 10000 15

0 10000000000000000000 3 0 10000000000000000000 5 0 10000000000000000000 15


  (0,.10 10000 10000000000000000000x)+`-/"1@:(sum_arithmetic_series"1@:(,"1 0"1 _))3 5 15x

23 23331668 23333333333333333331666666666666666668 </lang>

Simple Solution

The problem can also be solved with a simple use of inclusion/exclusion; this solution is more in keeping with how one could approach the problem from a more traditional language. <lang J> NB. Naive method NB. joins two lists of the multiples of 3 and 5, then uses the ~. operator to remove duplicates.

echo 'The sum of the multiples of 3 or 5 < 1000 is ', ": +/ ~. (3*i.334), (5*i.200)


NB. inclusion/exclusion

triangular =: -:@:(*: + 1&*) sumdiv =: dyad define

   (triangular <. x % y) * y

)

echo 'For 10^20 - 1, the sum is ', ": +/ (".(20#'9'),'x') sumdiv 3 5 _15 exit

</lang>

Output:
The sum of the multiples of 3 or 5 < 1000 is 233168
For 10^20 - 1, the sum is 2333333333333333333316666666666666666668

Java

Simple Version

<lang Java>class SumMultiples { public static long getSum(long n) { long sum = 0; for (int i = 3; i < n; i++) { if (i % 3 == 0 || i % 5 == 0) sum += i; } return sum; } public static void main(String[] args) { System.out.println(getSum(1000)); } }</lang>

Output:
233168

Extra Credit

<lang Java> import java.math.BigInteger;

public class SumMultiples {

   public static void main(String[] args) {
       BigInteger m1 = BigInteger.valueOf(3);
       BigInteger m2 = BigInteger.valueOf(5);
       for ( int i = 1 ; i <= 25 ; i++ ) {
           BigInteger limit = BigInteger.valueOf(10).pow(i);
           System.out.printf("Limit = 10^%d, answer = %s%n", i, sumMultiples(limit.subtract(BigInteger.ONE), m1, m2));
       }
   }
   //  Use Inclusion - Exclusion
   private static BigInteger sumMultiples(BigInteger max, BigInteger n1, BigInteger n2) {
       return sumMultiple(max, n1).add(sumMultiple(max, n2)).subtract(sumMultiple(max, n1.multiply(n2)));
   }
   
   private static BigInteger sumMultiple(BigInteger max, BigInteger m) {
       BigInteger maxDivM = max.divide(m);
       return m.multiply(maxDivM.multiply(maxDivM.add(BigInteger.ONE))).divide(BigInteger.valueOf(2));
   }
   
   //  Used for testing
   @SuppressWarnings("unused")
   private static long sumMultiples(long max, long n1, long n2) {
       return sumMultiple(max, n1) + sumMultiple(max, n2) - sumMultiple(max, n1 * n2);
   }
   
   private static long sumMultiple(long max, long n) {
       long sum = 0;
       for ( int i = 1 ; i <= max ; i++ ) {
           if ( i % n == 0 ) {
               sum += i;
           }
       }
       return sum;
   }

} </lang>

Output:
Limit = 10^1, answer = 23
Limit = 10^2, answer = 2318
Limit = 10^3, answer = 233168
Limit = 10^4, answer = 23331668
Limit = 10^5, answer = 2333316668
Limit = 10^6, answer = 233333166668
Limit = 10^7, answer = 23333331666668
Limit = 10^8, answer = 2333333316666668
Limit = 10^9, answer = 233333333166666668
Limit = 10^10, answer = 23333333331666666668
Limit = 10^11, answer = 2333333333316666666668
Limit = 10^12, answer = 233333333333166666666668
Limit = 10^13, answer = 23333333333331666666666668
Limit = 10^14, answer = 2333333333333316666666666668
Limit = 10^15, answer = 233333333333333166666666666668
Limit = 10^16, answer = 23333333333333331666666666666668
Limit = 10^17, answer = 2333333333333333316666666666666668
Limit = 10^18, answer = 233333333333333333166666666666666668
Limit = 10^19, answer = 23333333333333333331666666666666666668
Limit = 10^20, answer = 2333333333333333333316666666666666666668
Limit = 10^21, answer = 233333333333333333333166666666666666666668
Limit = 10^22, answer = 23333333333333333333331666666666666666666668
Limit = 10^23, answer = 2333333333333333333333316666666666666666666668
Limit = 10^24, answer = 233333333333333333333333166666666666666666666668
Limit = 10^25, answer = 23333333333333333333333331666666666666666666666668

JavaScript

ES5

JavaScript is better equipped for flexibility than for scale. The value of <lang JavaScript> Number.MAX_SAFE_INTEGER</lang> is 9007199254740991, or 2^53 - 1 – resulting from an IEEE 754 double-precision floating point representation of numeric values).

As Number.MAX_SAFE_INTEGER < 1E20 evaluates to true, the most obvious JS attack on a solution for 1E20 might involve some string processing …

At more modest scales, however, we can generalise a little to allow for an arbitrary list of integer factors, and write a simple generate, filter and sum approach:

<lang JavaScript>(function (lstFactors, intExponent) {

   // [n] -> n -> n
   function sumMultiplesBelow(lstIntegers, limit) {
       return range(1, limit - 1).filter(function (x) {
           return isMultiple(lstIntegers, x);
       }).reduce(function (a, n) {
           return a + n;
       }, 0)
   }
   // [n] -> n -> bool
   function isMultiple(lst, n) {
       var i = lng;
       while (i--)
           if (n % (lst[i]) === 0) return true;
       return false;
   }
   // [m..n]
   function range(m, n) {
       var a = Array(n - m + 1),
           i = n + 1;
       while (i--) a[i - 1] = i;
       return a;
   }


   /*      TESTING     */
   // a -> bool -> s -> s
   function wikiTable(lstRows, blnHeaderRow, strStyle) {
       return '{| class="wikitable" ' + (
           strStyle ? 'style="' + strStyle + '"' : 
       ) + lstRows.map(function (lstRow, iRow) {
           var strDelim = ((blnHeaderRow && !iRow) ? '!' : '|');
           return '\n|-\n' + strDelim + ' ' + lstRow.map(function (v) {
               return typeof v === 'undefined' ? ' ' : v;
           }).join(' ' + strDelim + strDelim + ' ');
       }).join() + '\n|}';
   }
   var lng = lstFactors.length,
       lstSorted = lstFactors.slice(0).sort();
   var lstTable = 'Below', 'Sum'.concat(
       range(1, intExponent).map(function (x) {
           var pwr = Math.pow(10, x);
           return ['10^' + x, sumMultiplesBelow(lstSorted, pwr)];
       })
   );
   return 'For ' + JSON.stringify(lstFactors) + ':\n\n' +
       wikiTable(lstTable, true) + '\n\n' +
       JSON.stringify(lstTable);

})([3, 5], 8);</lang>


For [3,5]:

Below Sum
10^1 23
10^2 2318
10^3 233168
10^4 23331668
10^5 2333316668
10^6 233333166668
10^7 23333331666668
10^8 2333333316666668

<lang JavaScript> [["Below","Sum"],["10^1",23],["10^2",2318],["10^3",233168],

["10^4",23331668],["10^5",2333316668],["10^6",233333166668],
["10^7",23333331666668],["10^8",2333333316666668]]</lang>

With wheel increments

<lang JavaScript>function sm35(n){ var s=0, inc=[3,2,1,3,1,2,3] for (var j=6, i=0; i<n; j+=j==6?-j:1, i+=inc[j]) s+=i return s }</lang>

With triangular numbers

<lang JavaScript>function sm35(n){ return tri(n,3) + tri(n,5) - tri(n,15) function tri(n, f) { n = Math.floor((n-1) / f) return f * n * (n+1) / 2 } }</lang> This: <lang JavaScript>for (var i=1, n=10; i<9; n*=10, i+=1) { document.write(10, '', i, ' ', sm35(n), '
') }</lang>

Output:
101 23
102 2318
103 233168
104 23331668
105 2333316668
106 233333166668
107 23333331666668
108 2333333316666668


ES6

<lang JavaScript>(() => {

   // sum35 :: Int -> Int
   const sum35 = n => {
       // The sum of all positive multiples of
       // 3 or 5 below n.
       const f = sumMults(n);
       return f(3) + f(5) - f(15);
   };


   // sumMults :: Int -> Int -> Int
   const sumMults = n =>
       // Area under straight line
       // between first multiple and last.
       factor => {
           const n1 = quot(n - 1)(factor);
           return quot(factor * n1 * (n1 + 1))(2);
       };
   // ------------------------- TEST --------------------------
   // main :: IO ()
   const main = () =>
       fTable('Sums for n = 10^1 thru 10^8:')(str)(str)(
           sum35
       )(
           enumFromTo(1)(8)
           .map(n => Math.pow(10, n))
       );


   // ------------------------ GENERIC ------------------------
   // enumFromTo :: Int -> Int -> [Int]
   const enumFromTo = m =>
       n => !isNaN(m) ? (
           Array.from({
               length: 1 + n - m
           }, (_, i) => m + i)
       ) : enumFromTo_(m)(n);


   // quot :: Int -> Int -> Int
   const quot = n =>
       m => Math.floor(n / m);


   // ------------------------ DISPLAY ------------------------
   // compose (<<<) :: (b -> c) -> (a -> b) -> a -> c
   const compose = (...fs) =>
       // A function defined by the right-to-left
       // composition of all the functions in fs.
       fs.reduce(
           (f, g) => x => f(g(x)),
           x => x
       );


   // fTable :: String -> (a -> String) -> (b -> String)
   //                      -> (a -> b) -> [a] -> String
   const fTable = s =>
       // Heading -> x display function ->
       //           fx display function ->
       //    f -> values -> tabular string
       xShow => fxShow => f => xs => {
           const
               ys = xs.map(xShow),
               w = Math.max(...ys.map(length));
           return s + '\n' + zipWith(
               a => b => a.padStart(w, ' ') + ' -> ' + b
           )(ys)(
               xs.map(x => fxShow(f(x)))
           ).join('\n');
       };


   // length :: [a] -> Int
   const length = xs =>
       // Returns Infinity over objects without finite
       // length. This enables zip and zipWith to choose
       // the shorter argument when one is non-finite,
       // like cycle, repeat etc
       'GeneratorFunction' !== xs.constructor.constructor.name ? (
           xs.length
       ) : Infinity;


   // list :: StringOrArrayLike b => b -> [a]
   const list = xs =>
       // xs itself, if it is an Array,
       // or an Array derived from xs.
       Array.isArray(xs) ? (
           xs
       ) : Array.from(xs);


   // str :: a -> String
   const str = x =>
       Array.isArray(x) && x.every(
           v => ('string' === typeof v) && (1 === v.length)
       ) ? (
           x.join()
       ) : x.toString();


   // take :: Int -> [a] -> [a]
   // take :: Int -> String -> String
   const take = n =>
       // The first n elements of a list,
       // string of characters, or stream.
       xs => 'GeneratorFunction' !== xs
       .constructor.constructor.name ? (
           xs.slice(0, n)
       ) : [].concat.apply([], Array.from({
           length: n
       }, () => {
           const x = xs.next();
           return x.done ? [] : [x.value];
       }));


   // zipWith :: (a -> b -> c) -> [a] -> [b] -> [c]
   const zipWith = f =>
       // Use of `take` and `length` here allows zipping with non-finite lists
       // i.e. generators like cycle, repeat, iterate.
       xs => ys => {
           const n = Math.min(length(xs), length(ys));
           return (([as, bs]) => Array.from({
               length: n
           }, (_, i) => f(as[i])(
               bs[i]
           )))([xs, ys].map(
               compose(take(n), list)
           ));
       };
   // ---
   return main();

})();</lang>

Output:
Sums for n = 10^1 thru 10^8:
       10 -> 23
      100 -> 2318
     1000 -> 233168
    10000 -> 23331668
   100000 -> 2333316668
  1000000 -> 233333166668
 10000000 -> 23333331666668
100000000 -> 2333333316666668

jq

<lang jq> def sum_multiples(d):

((./d) | floor) |  (d * . * (.+1))/2 ;
  1. Sum of multiples of a or b that are less than . (the input)

def task(a;b):

. - 1
| sum_multiples(a) + sum_multiples(b) - sum_multiples(a*b);</lang>Examples:

jq does not (yet) support arbitrary-precision integer arithmetic but converts large integers to floats, so: <lang jq> 1000 | task(3;5) # => 233168

10e20 | task(3;5) # => 2.333333333333333e+41</lang>

Julia

sum multiples of each, minus multiples of the least common multiple (lcm). Similar to MATLAB's version. <lang Julia>multsum(n, m, lim) = sum(0:n:lim-1) + sum(0:m:lim-1) - sum(0:lcm(n,m):lim-1)</lang> Output:

julia> multsum(3, 5, 1000)
233168

julia> multsum(3, 5, BigInt(10)^20)
2333333333333333333316666666666666666668

julia> @time multsum(3, 5, BigInt(10)^20)
elapsed time: 5.8114e-5 seconds seconds (3968 bytes allocated)
2333333333333333333316666666666666666668

julia> [(BigInt(10)^n, multsum(3, 5, BigInt(10)^n)) for n=0:20]
21-element Array{(BigInt,BigInt),1}:
 (1,0)                                                           
 (10,23)                                                         
 (100,2318)                                                      
 (1000,233168)                                                   
 (10000,23331668)                                                
 (100000,2333316668)                                             
 (1000000,233333166668)                                          
 (10000000,23333331666668)                                       
 (100000000,2333333316666668)                                    
 (1000000000,233333333166666668)                                 
 (10000000000,23333333331666666668)                              
 (100000000000,2333333333316666666668)                           
 (1000000000000,233333333333166666666668)                        
 (10000000000000,23333333333331666666666668)                     
 (100000000000000,2333333333333316666666666668)                  
 (1000000000000000,233333333333333166666666666668)               
 (10000000000000000,23333333333333331666666666666668)            
 (100000000000000000,2333333333333333316666666666666668)         
 (1000000000000000000,233333333333333333166666666666666668)      
 (10000000000000000000,23333333333333333331666666666666666668)   
 (100000000000000000000,2333333333333333333316666666666666666668)

a slightly more efficient version <lang Julia>multsum(n, lim) = (occ = div(lim-1, n); div(n*occ*(occ+1), 2)) multsum(n, m, lim) = multsum(n, lim) + multsum(m, lim) - multsum(lcm(n,m), lim)</lang>

Kotlin

<lang scala>// version 1.1.2

import java.math.BigInteger

val big2 = BigInteger.valueOf(2) val big3 = BigInteger.valueOf(3) val big5 = BigInteger.valueOf(5) val big15 = big3 * big5

fun sum35(n: Int) = (3 until n).filter { it % 3 == 0 || it % 5 == 0}.sum()

fun sum35(n: BigInteger): BigInteger {

   val nn    = n - BigInteger.ONE
   val num3  = nn / big3
   val end3  = num3 * big3
   val sum3  = (big3 + end3) * num3 / big2
   val num5  = nn / big5
   val end5  = num5 * big5
   val sum5  = (big5 + end5) * num5 / big2
   val num15 = nn / big15
   val end15 = num15 * big15
   val sum15 = (big15 + end15) * num15 / big2
   return sum3 + sum5 - sum15

}

fun main(args: Array<String>) {

   println("The sum of multiples of 3 or 5 below 1000 is ${sum35(1000)}")
   val big100k = BigInteger.valueOf(100_000L)
   val e20 = big100k * big100k * big100k * big100k
   println("The sum of multiples of 3 or 5 below 1e20 is ${sum35(e20)}")

}</lang>

Output:
The sum of multiples of 3 or 5 below 1000 is 233168
The sum of multiples of 3 or 5 below 1e20 is 2333333333333333333316666666666666666668

Lasso

<lang Lasso>local(limit = 1) while(#limit <= 100000) => {^ local(s = 0) loop(-from=3,-to=#limit-1) => { not (loop_count % 3) || not (loop_count % 5) ? #s += loop_count } 'The sum of multiples of 3 or 5 between 1 and '+(#limit-1)+' is: '+#s+'\r' #limit = integer(#limit->asString + '0') ^}</lang>

Output:
The sum of multiples of 3 or 5 between 1 and 0 is: 0
The sum of multiples of 3 or 5 between 1 and 9 is: 23
The sum of multiples of 3 or 5 between 1 and 99 is: 2318
The sum of multiples of 3 or 5 between 1 and 999 is: 233168
The sum of multiples of 3 or 5 between 1 and 9999 is: 23331668
The sum of multiples of 3 or 5 between 1 and 99999 is: 2333316668

Limbo

Uses the IPints library when the result will be very large.

<lang Limbo>implement Sum3and5;

include "sys.m"; sys: Sys; include "draw.m"; include "ipints.m"; ipints: IPints; IPint: import ipints;

Sum3and5: module { init: fn(nil: ref Draw->Context, args: list of string); };

ints: array of ref IPint;

init(nil: ref Draw->Context, args: list of string) { sys = load Sys Sys->PATH; ipints = load IPints IPints->PATH;

# We use 1, 2, 3, 5, and 15: ints = array[16] of ref IPint; for(i := 0; i < len ints; i++) ints[i] = IPint.inttoip(i);

args = tl args; while(args != nil) { h := hd args; args = tl args; # If it's big enough that the result might not # fit inside a big, we use the IPint version. if(len h > 9) { sys->print("%s\n", isum3to5(IPint.strtoip(h, 10)).iptostr(10)); } else { sys->print("%bd\n", sum3to5(big h)); } } }

triangle(n: big): big { return((n * (n + big 1)) / big 2); }

sum_multiples(n: big, limit: big): big { return(n * triangle((limit - big 1) / n)); }

sum3to5(limit: big): big { return( sum_multiples(big 3, limit) + sum_multiples(big 5, limit) - sum_multiples(big 15, limit)); }

itriangle(n: ref IPint): ref IPint { return n.mul(n.add(ints[1])).div(ints[2]).t0; }

isum_multiples(n: ref IPint, limit: ref IPint): ref IPint { return n.mul(itriangle(limit.sub(ints[1]).div(n).t0)); }

isum3to5(limit: ref IPint): ref IPint { return( isum_multiples(ints[3], limit). add(isum_multiples(ints[5], limit)). sub(isum_multiples(ints[15], limit))); } </lang>

Output:
% sum3and5 1000 100000000000000000000
233168
2333333333333333333316666666666666666668

Lingo

<lang lingo>on sum35 (n)

 res = 0
 repeat with i = 0 to (n-1)
   if i mod 3=0 OR i mod 5=0 then
     res = res + i
   end if
 end repeat
 return res

end</lang>

<lang lingo>put sum35(1000) -- 233168</lang>

LiveCode

<lang LiveCode>function sumUntil n

   repeat with i = 0 to (n-1)
       if i mod 3 = 0 or i mod 5 = 0 then
           add i to m
       end if
   end repeat
   return m

end sumUntil

put sumUntil(1000) // 233168</lang>

Lua

Translation of: Tcl

<lang Lua> function tri (n) return n * (n + 1) / 2 end

function sum35 (n) n = n - 1 return ( 3 * tri(math.floor(n / 3)) + 5 * tri(math.floor(n / 5)) - 15 * tri(math.floor(n / 15)) ) end

print(sum35(1000)) print(sum35(1e+20)) </lang>

Output:
233168
2.3333333333333e+39

Maple

By using symbolic function sum instead of numeric function add the program F will run O(1) rather than O(n). <lang Maple> F := unapply( sum(3*i,i=1..floor((n-1)/3))

            + sum(5*i,i=1..floor((n-1)/5))
            - sum(15*i,i=1..floor((n-1)/15)), n);

F(1000);

F(10^20); </lang> Output:

                               2                                      2
               3      /1     2\    3      /1     2\   5      /1     4\ 
     F := n -> - floor|- n + -|  - - floor|- n + -| + - floor|- n + -| 
               2      \3     3/    2      \3     3/   2      \5     5/ 

                                                2                      
          5      /1     4\   15      /1      14\    15      /1      14\
        - - floor|- n + -| - -- floor|-- n + --|  + -- floor|-- n + --|
          2      \5     5/   2       \15     15/    2       \15     15/


                                   233168

                  2333333333333333333316666666666666666668

Mathematica/Wolfram Language

<lang mathematica>sum35[n_] :=

Sum[k, {k, 3, n - 1, 3}] + Sum[k, {k, 5, n - 1, 5}] - 
 Sum[k, {k, 15, n - 1, 15}]

sum35[1000]</lang>

Output:
233168

<lang mathematica>sum35[10^20]</lang>

Output:
233333333333333333333166666666666666666668

Another alternative is <lang mathematica> Union @@ Range[0, 999, {3, 5}] // Tr </lang>

MATLAB / Octave

<lang MATLAB>n=1:999; sum(n(mod(n,3)==0 | mod(n,5)==0))</lang>

ans =  233168

Another alternative is <lang MATLAB>n=1000; sum(0:3:n-1)+sum(0:5:n-1)-sum(0:15:n-1)</lang> Of course, it's more efficient to use Gauss' approach of adding subsequent integers: <lang MATLAB>n=999; n3=floor(n/3); n5=floor(n/5); n15=floor(n/15); (3*n3*(n3+1) + 5*n5*(n5+1) - 15*n15*(n15+1))/2</lang>

ans =  233168

Maxima

<lang Maxima>sumi(n, inc):= block(

 [kmax],
 /* below n means [1 .. n-1] */
 kmax: quotient(n-1, inc),
 return(
   (ev(sum(inc*k, k, 1, kmax), simpsum))
 )

);

sum35(n):= sumi(n, 3) + sumi(n, 5) - sumi(n, 15);

sum35(1000); sum35(10^20);</lang> Output:

(%i4) sum35(1000)
(%o4)                               233168
(%i5) sum35(10^20)
(%o5)              2333333333333333333316666666666666666668

MiniScript

First, the simple implementation. It loops by threes and fives, and in the second loop, skips any multiples of five that are also divisible by three. <lang MiniScript>// simple version: sum35 = function(n)

   sum = 0
   for i in range(3, n-1, 3)
       sum = sum + i
   end for
   for i in range(5, n-1, 5)
       if i % 3 then sum = sum + i // (skip multiples of 3 here)
   end for
   return sum

end function

print sum35(1000)</lang>

Output:
233168

Now the fast version.

Translation of: D

<lang MiniScript>// fast version: sumMul = function(n, f)

   n1 = floor((n - 1) / f)
   return f * n1 * (n1 + 1) / 2

end function

sum35fast = function(n)

   return sumMul(n, 3) + sumMul(n, 5) - sumMul(n, 15)

end function

print sum35fast(1000)</lang>

Output:
233168

МК-61/52

<lang>П1 0 П0 3 П4 ИП4 3 / {x} x#0 17 ИП4 5 / {x} x=0 21 ИП0 ИП4 + П0 КИП4 ИП1 ИП4 - x=0 05 ИП0 С/П</lang>

Input: n.

Output for n = 1000: 233168.

Nanoquery

Translation of: Java

This solution is translated from the simple Java version. Since all integers are arbitrary precision in Nanoquery, it is possible to use this solution for large n, but it is inefficient. <lang nanoquery>def getSum(n)

       sum = 0
       for i in range(3, n - 1)
               if (i % 3 = 0) or (i % 5 = 0)
                       sum += i
               end
       end
       return sum

end

println getSum(1000)</lang>

Output:
233168

NetRexx

Portions translation of Raku <lang NetRexx>/* NetRexx */ options replace format comments java crossref symbols nobinary numeric digits 40

runSample(arg) return

-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ method summing(maxLimit = 1000) public static

 mult = 0
 loop mv = 0 while mv < maxLimit
   if mv // 3 = 0 | mv // 5 = 0 then
     mult = mult + mv
   end mv
 return mult

-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ -- translation of Raku method sum_mults(first, limit) public static

 last = limit - 1
 last = last - last // first
 sum = (last / first) * (first + last) % 2
 return sum

method sum35(maxLimit) public static

 return sum_mults(3, maxLimit) + sum_mults(5, maxLimit) - sum_mults(15, maxLimit)

-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ method runSample(arg) private static

 offset = 30
 incr = 10
 say 'Limit'.right(offset) || '|' || 'Sum'
 say '-'.copies(offset)    || '+' || '-'.copies(60)
 timing = System.nanoTime
 sum = summing()
 timing = System.nanoTime - timing
 say 1000.format.right(offset)'|'sum
 say 'Elapsed time:' Rexx(timing * 1e-9).format(4, 6)'s'
 say
 say 'Limit'.right(offset) || '|' || 'Sum'
 say '-'.copies(offset)    || '+' || '-'.copies(60)
 tmax = 1e+6
 timing = System.nanoTime
 mm = 1
 loop while mm <= tmax
   say mm.right(offset)'|'summing(mm)
   mm = mm * incr
   end
 timing = System.nanoTime - timing
 say 'Elapsed time:' Rexx(timing * 1e-9).format(4, 6)'s'
 say
 say 'Limit'.right(offset) || '|' || 'Sum'
 say '-'.copies(offset)    || '+' || '-'.copies(60)
 timing = System.nanoTime
 sum = sum35(1000)
 timing = System.nanoTime - timing
 say 1000.format.right(offset)'|'sum
 say 'Elapsed time:' Rexx(timing * 1e-9).format(4, 6)'s'
 say
 say 'Limit'.right(offset) || '|' || 'Sum'
 say '-'.copies(offset)    || '+' || '-'.copies(60)
 tmax = 1e+27
 timing = System.nanoTime
 mm = 1
 loop while mm <= tmax
   say mm.right(offset)'|'sum35(mm)
   mm = mm * incr
   end
 timing = System.nanoTime - timing
 say 'Elapsed time:' Rexx(timing * 1e-9).format(4, 6)'s'
 say
 return

</lang>

Output:
                         Limit|Sum
------------------------------+------------------------------------------------------------
                          1000|233168
Elapsed time:    0.097668s

                         Limit|Sum
------------------------------+------------------------------------------------------------
                             1|0
                            10|23
                           100|2318
                          1000|233168
                         10000|23331668
                        100000|2333316668
                       1000000|233333166668
Elapsed time:   11.593837s

                         Limit|Sum
------------------------------+------------------------------------------------------------
                          1000|233168
Elapsed time:    0.000140s

                         Limit|Sum
------------------------------+------------------------------------------------------------
                             1|0
                            10|23
                           100|2318
                          1000|233168
                         10000|23331668
                        100000|2333316668
                       1000000|233333166668
                      10000000|23333331666668
                     100000000|2333333316666668
                    1000000000|233333333166666668
                   10000000000|23333333331666666668
                  100000000000|2333333333316666666668
                 1000000000000|233333333333166666666668
                10000000000000|23333333333331666666666668
               100000000000000|2333333333333316666666666668
              1000000000000000|233333333333333166666666666668
             10000000000000000|23333333333333331666666666666668
            100000000000000000|2333333333333333316666666666666668
           1000000000000000000|233333333333333333166666666666666668
          10000000000000000000|23333333333333333331666666666666666668
         100000000000000000000|2333333333333333333316666666666666666668
        1000000000000000000000|233333333333333333333166666666666666666668
       10000000000000000000000|23333333333333333333331666666666666666666668
      100000000000000000000000|2333333333333333333333316666666666666666666668
     1000000000000000000000000|233333333333333333333333166666666666666666666668
    10000000000000000000000000|23333333333333333333333331666666666666666666666668
   100000000000000000000000000|2333333333333333333333333316666666666666666666666668
  1000000000000000000000000000|233333333333333333333333333166666666666666666666666668
Elapsed time:    0.005545s

Nim

Here is the solution using normal integers. <lang nim>proc sum35(n: int): int =

 for x in 0 ..< n:
   if x mod 3 == 0 or x mod 5 == 0:
     result += x

echo sum35(1000)</lang>

Output:
233168

To compute until 1e20, we have to use big integers. As Nim doesn’t provided them in its library, we have to use a third party library, either "bigints" or "bignum".

Translation of: Raku
Library: bigints

<lang nim>import bigints

proc sumMults(first: int32, limit: BigInt): BigInt =

 var last = limit - 1
 last -= last mod first
 (last div first) * (last + first) div 2

proc sum35(n: BigInt): BigInt =

 result = sumMults(3, n)
 result += sumMults(5, n)
 result -= sumMults(15, n)

var x = 1.initBigInt while x < "1000000000000000000000000000000".initBigInt:

 echo sum35 x
 x *= 10</lang>
Output:
0
23
2318
233168
23331668
2333316668
233333166668
23333331666668
2333333316666668
233333333166666668
23333333331666666668
2333333333316666666668
233333333333166666666668
23333333333331666666666668
2333333333333316666666666668
233333333333333166666666666668
23333333333333331666666666666668
2333333333333333316666666666666668
233333333333333333166666666666666668
23333333333333333331666666666666666668
2333333333333333333316666666666666666668
233333333333333333333166666666666666666668
23333333333333333333331666666666666666666668
2333333333333333333333316666666666666666666668
233333333333333333333333166666666666666666666668
23333333333333333333333331666666666666666666666668
2333333333333333333333333316666666666666666666666668
233333333333333333333333333166666666666666666666666668
23333333333333333333333333331666666666666666666666666668
2333333333333333333333333333316666666666666666666666666668

Objeck

Translation of: Java

<lang objeck>class SumMultiples {

 function : native : GetSum(n : Int) ~ Int {
   sum := 0;
   for(i := 3; i < n; i++;) {
     if(i % 3 = 0 | i % 5 = 0) {
       sum += i;
     };
   };
   return sum;
 }
 function : Main(args : String[]) ~ Nil {
   GetSum(1000)->PrintLine();
 }

} </lang>

Output:

233168

OCaml

<lang ocaml>let sum_mults n =

       let sum = ref 0 in
       for i = 3 to (n - 1) do
               if (i mod 3) = 0 || (i mod 5) = 0 then
                       sum := !sum + i;
       done;
       !sum;;

print_endline (string_of_int (sum_mults 1000));; </lang>

Output:
233168

Oforth

<lang Oforth>999 seq filter(#[ dup 3 mod 0 == swap 5 mod 0 == or ]) sum println</lang>

Output:

233168

Ol

<lang scheme> (print (fold (lambda (s x)

        (+ s (if (or (zero? (remainder x 3)) (zero? (remainder x 5))) x 0)))
  0 (iota 1000)))
==> 233168

</lang>

PARI/GP

<lang parigp>ct(n,k)=n=n--\k;k*n*(n+1)/2; a(n)=ct(n,3)+ct(n,5)-ct(n,15); a(1000) a(1e20)</lang>

Output:
%1 = 233168
%2 = 2333333333333333333316666666666666666668

Pascal

Works with: Free Pascal version 2.6.2

<lang Pascal>program Sum3sAnd5s;

function Multiple(x, y: integer): Boolean;

 { Is X a multiple of Y? }
  begin
     Multiple := (X mod Y) = 0
  end;

function SumMultiples(n: integer): longint;

 { Return the sum of all multiples of 3 or 5. }
  var i: integer; sum: longint;
  begin
     sum := 0;
     for i := 1 to pred(n) do
        if Multiple(i, 3) or Multiple(i, 5) then
          sum := sum + i;
     SumMultiples := sum
  end;

begin

  { Show sum of all multiples less than 1000. }
  writeln(SumMultiples(1000))

end.</lang>

alternative

using gauss summation formula, but subtract double counted. adapted translation of Tcl <lang Pascal>program sum35; //sum of all positive multiples of 3 or 5 below n

function cntSumdivisibleBelowN(n: Uint64;b:Uint64):Uint64; var

 cnt : Uint64;

Begin

 cnt := (n-1) DIV b;

// Gauß summation formula * b

 cntSumdivisibleBelowN := (cnt*(cnt+1) DIV 2 ) *b;

end; const

 n = 1000;

var

 sum: Uint64;

begin

 sum := cntSumdivisibleBelowN(n,3)+cntSumdivisibleBelowN(n,5);

//subtract double counted like 15

 sum := sum-cntSumdivisibleBelowN(n,3*5);
 writeln(sum);

end.</lang> output

233168

Perl

<lang Perl>#!/usr/bin/perl use v5.20; use experimental qw(signatures);

use List::Util qw( sum ) ;

sub sum_3_5($limit) {

  return sum grep { $_ % 3 == 0 || $_ % 5 == 0 } ( 1..$limit - 1 ) ;

}

say "The sum is ${\(sum_3_5 1000)}!\n" ;</lang>

Output:
The sum is 233168!
Translation of: Tcl

An alternative approach, using the analytical solution from the Tcl example. <lang Perl>use v5.20; use experimental qw(signatures);

sub tri($n) {

  $n*($n+1) / 2;

}

sub sum_multiples($n, $limit) {

  $n * tri( int( ($limit - 1) / $n ) )

}

sub sum($n) {

  sum_multiples(3, $n) + sum_multiples(5, $n) - sum_multiples(15, $n);

}

say sum 1e3; use bigint; # Machine precision was sufficient for the first calculation say sum 1e20;</lang>

Output:
233168
2333333333333333333316666666666666666668

Interestingly, the prime factorization of the second result produces a 35 digit prime number.

Phix

native

note the result of sum35() is inaccurate above 2^53 on 32-bit, 2^64 on 64-bit.

function sumMul(atom n, f)
    n = floor((n-1)/f)
    return f*n*(n+1)/2
end function
 
function sum35(atom n)
    return sumMul(n,3) +
           sumMul(n,5) -
           sumMul(n,15)
end function
 
for i=0 to 8 do
    string sp = repeat(' ',9-i),
           pt = "1"&repeat('0',i)
    printf(1,"%s%s%s %d\n",{sp,pt,sp,sum35(power(10,i))})
end for
Output:
         1          0
        10         23
       100        2318
      1000       233168
     10000      23331668
    100000     2333316668
   1000000    233333166668
  10000000   23333331666668
 100000000  2333333316666668

gmp

Translation of: C
Library: Phix/mpfr

Fast analytical version with arbitrary precision

with javascript_semantics 
include mpfr.e

procedure sum_multiples(mpz result, limit, integer f)
    mpz m = mpz_init()
    mpz_sub_ui(m, limit, 1)
    {} = mpz_fdiv_q_ui(m, m, f)
    mpz_set(result, m)
    mpz_add_ui(result, result, 1);
    mpz_mul(result, result, m)
    mpz_mul_si(result, result, f)
    mpz_fdiv_q_2exp(result, result, 1)
    m = mpz_free(m)
end procedure
 
mpz {res,tmp,limit} = mpz_inits(3)
for i=0 to 20 do
    string sp = repeat(' ',20-i)
    printf(1,sp&"1"&repeat('0',i)&sp)
    mpz_ui_pow_ui(limit,10,i)
    sum_multiples(res, limit, 3)
    sum_multiples(tmp, limit, 5)
    mpz_add(res,res,tmp)
    sum_multiples(tmp, limit, 15)
    mpz_sub(res,res,tmp)
    printf(1," %s\n",mpz_get_str(res))
end for
{res,tmp,limit} = mpz_free({res,tmp,limit})
Output:
                    1                     0
                   10                    23
                  100                   2318
                 1000                  233168
                10000                 23331668
               100000                2333316668
              1000000               233333166668
             10000000              23333331666668
            100000000             2333333316666668
           1000000000            233333333166666668
          10000000000           23333333331666666668
         100000000000          2333333333316666666668
        1000000000000         233333333333166666666668
       10000000000000        23333333333331666666666668
      100000000000000       2333333333333316666666666668
     1000000000000000      233333333333333166666666666668
    10000000000000000     23333333333333331666666666666668
   100000000000000000    2333333333333333316666666666666668
  1000000000000000000   233333333333333333166666666666666668
 10000000000000000000  23333333333333333331666666666666666668
100000000000000000000 2333333333333333333316666666666666666668

PHP

Naive version (slow) :

<lang PHP>$max = 1000; $sum = 0; for ($i = 1 ; $i < $max ; $i++) {

   if (($i % 3 == 0) or ($i % 5 == 0)) {
       $sum += $i;
   }

} echo $sum, PHP_EOL; </lang>

Output:
233168

Fast version:

<lang PHP>function sum_multiples($max, $divisor) {

   // Number of multiples of $divisor <= $max
   $num = floor($max / $divisor);
   // Sum of multiples of $divisor
   return ($divisor * $num * ($num + 1) / 2);

}

$max = 1000; $sum = sum_multiples($max - 1, 3)

    + sum_multiples($max - 1,  5)
    - sum_multiples($max - 1, 15);

echo $sum, PHP_EOL;</lang>

Output:
233168
Library: GMP

Fast version using GNU Multiple Precision library. These functions allow for arbitrary-length integers to be worked with.

<lang PHP>function sum_multiples_gmp($max, $divisor) {

   // Number of multiples of $divisor <= $max
   $num = gmp_div($max, $divisor);
   // Sum of multiples of $divisor
   return gmp_div(gmp_mul(gmp_mul($divisor, $num), gmp_add($num, 1)), 2);

}

for ($i = 0, $n = gmp_init(10) ; $i < 21 ; $i++, $n = gmp_mul($n, 10)) {

   $max = gmp_sub($n, 1);
   $sum = 
       gmp_sub(
           gmp_add(
               sum_multiples_gmp($max, 3),
               sum_multiples_gmp($max, 5)
           ),
           sum_multiples_gmp($max, 15)
       );
   printf('%22s : %s' . PHP_EOL, gmp_strval($n), $sum);

}</lang>

Output:
                    10 : 23
                   100 : 2318
                  1000 : 233168
                 10000 : 23331668
                100000 : 2333316668
               1000000 : 233333166668
              10000000 : 23333331666668
             100000000 : 2333333316666668
            1000000000 : 233333333166666668
           10000000000 : 23333333331666666668
          100000000000 : 2333333333316666666668
         1000000000000 : 233333333333166666666668
        10000000000000 : 23333333333331666666666668
       100000000000000 : 2333333333333316666666666668
      1000000000000000 : 233333333333333166666666666668
     10000000000000000 : 23333333333333331666666666666668
    100000000000000000 : 2333333333333333316666666666666668
   1000000000000000000 : 233333333333333333166666666666666668
  10000000000000000000 : 23333333333333333331666666666666666668
 100000000000000000000 : 2333333333333333333316666666666666666668
1000000000000000000000 : 233333333333333333333166666666666666666668

Picat

Uses both the naive method and inclusion/exclusion. <lang Picat> sumdiv(N, D) = S =>

   M = N div D,
   S = (M*(M + 1) div 2) * D.

sum35big(N) = sumdiv(N, 3) + sumdiv(N, 5) - sumdiv(N, 15).

main =>

   Upto1K = [N: N in 1..999, (N mod 3 = 0; N mod 5 = 0)].sum,
   writef("The sum of all multiples of 3 and 5 below 1000 is %w%n", Upto1K),
   writef("The sum of all multiples less than 1e20 is %w%n", sum35big(99999_99999_99999_99999)).

</lang>

Output:
The sum of all multiples of 3 and 5 below 1000 is 233168
The sum of all multiples less than 1e20 is 2333333333333333333316666666666666666668

PicoLisp

<lang PicoLisp>(de sumMul (N F)

  (let N1 (/ (dec N) F)
     (*/ F N1 (inc N1) 2) ) )

(for I 20

  (let N (** 10 I)
     (println
        (-
           (+ (sumMul N 3) (sumMul N 5))
           (sumMul N 15) ) ) ) )</lang>
Output:
23
2318
233168
23331668
2333316668
233333166668
23333331666668
2333333316666668
233333333166666668
23333333331666666668
2333333333316666666668
233333333333166666666668
23333333333331666666666668
2333333333333316666666666668
233333333333333166666666666668
23333333333333331666666666666668
2333333333333333316666666666666668
233333333333333333166666666666666668
23333333333333333331666666666666666668
2333333333333333333316666666666666666668

PL/I

<lang PL/I>threeor5: procedure options (main); /* 8 June 2014 */

  declare (i, n) fixed(10), sum fixed (31) static initial (0);
  get (n);
  put ('The number of multiples of 3 or 5 below ' || trim(n) || ' is');
  do i = 1 to n-1;
     if mod(i, 3) = 0 | mod(i, 5) = 0 then sum = sum + i;
  end;
  put edit ( trim(sum) ) (A);

end threeor5;</lang> Outputs:

The number of multiples of 3 or 5 below 1000 is 233168
The number of multiples of 3 or 5 below 10000 is 23331668
The number of multiples of 3 or 5 below 100000 is 2333316668
The number of multiples of 3 or 5 below 1000000 is 233333166668
The number of multiples of 3 or 5 below 10000000 is 23333331666668
The number of multiples of 3 or 5 below 100000000 is 2333333316666668

PowerShell

<lang powershell> function SumMultiples ( [int]$Base, [int]$Upto )

   {
   $X = ($Upto - ( $Upto % $Base ) ) / $Base + ( [int] ( $Upto % $Base -ne 0 ) )
   $Sum = ( $X * $X - $X ) * $Base / 2
   Return $Sum
   }
  1. Calculate the sum of the multiples of 3 and 5 up to 1000

( SumMultiples -Base 3 -Upto 1000 ) + ( SumMultiples -Base 5 -Upto 1000 ) - ( SumMultiples -Base 15 -Upto 1000 ) </lang>

Output:
233168

For arbitrarily large integers, simply change the variable type. <lang powershell> function SumMultiples ( [bigint]$Base, [bigint]$Upto )

   {
   $X = ($Upto - ( $Upto % $Base ) ) / $Base + ( [int] ( $Upto % $Base -ne 0 ) )
   $Sum = ( $X * $X - $X ) * $Base / 2
   Return $Sum
   }
  1. Calculate the sum of the multiples of 3 and 5 up to 10 ^ 210

$Upto = [bigint]::Pow( 10, 210 ) ( SumMultiples -Base 3 -Upto $Upto ) + ( SumMultiples -Base 5 -Upto $Upto ) - ( SumMultiples -Base 15 -Upto $Upto ) </lang>

Output:
233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668

Here is a cmdlet that will provide the sum of unique multiples of any group of numbers below a given limit. I haven't attempted the extra credit here as the math is too complex for me at the moment. <lang Powershell>function Get-SumOfMultiples {

   Param
   (
       [Parameter(
       Position=0)]
       $Cap = 1000,
       [Parameter(
       ValueFromRemainingArguments=$True)]
       $Multiplier = (3,5)
   )
   $Multiples = @()
   $Sum = 0
   $multiplier | 
     ForEach-Object {
       For($i = 1; $i -lt $Cap; $i ++)
       {        
         If($i % $_ -eq 0)
         {$Multiples += $i}
       }
     }
    $Multiples | 
        select -Unique | 
        ForEach-Object {
           $Sum += $_
        }
    $Sum

}</lang>

Output:
Get-SumOfMultiples
233168
Output:
Get-SumOfMultiples 1500 3 5 7 13
649444

Prolog

Slow version

<lang Prolog>sum_of_multiples_of_3_and_5_slow(N, TT) :- sum_of_multiples_of_3_and_5(N, 1, 0, TT).

sum_of_multiples_of_3_and_5(N, K, S, S) :- 3 * K >= N.

sum_of_multiples_of_3_and_5(N, K, C, S) :- T3 is 3 * K, T3 < N, C3 is C + T3, T5 is 5 * K, ( (T5 < N, K mod 3 =\= 0) -> C5 is C3 + T5 ; C5 = C3), K1 is K+1, sum_of_multiples_of_3_and_5(N, K1, C5, S).

</lang>

Fast version

<lang Polog>sum_of_multiples_of_3_and_5_fast(N, TT):- maplist(compute_sum(N), [3,5,15], [TT3, TT5, TT15]), TT is TT3 + TT5 - TT15.

compute_sum(N, N1, Sum) :- ( N mod N1 =:= 0 -> N2 is N div N1 - 1 ; N2 is N div N1), Sum is N1 * N2 * (N2 + 1) / 2. </lang>

Output :

 ?- sum_of_multiples_of_3_and_5_slow(1000, TT).
TT = 233168 .

 ?- sum_of_multiples_of_3_and_5_fast(100000000000000000000, TT).
TT = 2333333333333333333316666666666666666668.

PureBasic

<lang PureBasic> EnableExplicit

Procedure.q SumMultiples(Limit.q)

 If Limit < 0 : Limit = -Limit : EndIf; convert negative numbers to positive
 Protected.q i, sum = 0
 For i = 3 To Limit - 1
   If i % 3 = 0 Or i % 5 = 0
     sum + i
   EndIf
 Next  
 ProcedureReturn sum

EndProcedure

If OpenConsole()

 PrintN("Sum of numbers below 1000 which are multiples of 3 or 5 is : " + SumMultiples(1000))
 PrintN("")
 PrintN("Press any key to close the console")
 Repeat: Delay(10) : Until Inkey() <> ""
 CloseConsole()

EndIf </lang>

Output:
Sum of numbers below 1000 which are multiples of 3 or 5 is : 233168

Python

Three ways of performing the calculation are shown including direct calculation of the value without having to do explicit sums in sum35c() <lang python>def sum35a(n):

   'Direct count'
   # note: ranges go to n-1
   return sum(x for x in range(n) if x%3==0 or x%5==0)

def sum35b(n):

   "Count all the 3's; all the 5's; minus double-counted 3*5's"
   # note: ranges go to n-1
   return sum(range(3, n, 3)) + sum(range(5, n, 5)) - sum(range(15, n, 15))
   

def sum35c(n):

   'Sum the arithmetic progressions: sum3 + sum5 - sum15'
   consts = (3, 5, 15)
   # Note: stop at n-1
   divs = [(n-1) // c for c in consts]
   sums = [d*c*(1+d)/2 for d,c in zip(divs, consts)]
   return sums[0] + sums[1] - sums[2]
  1. test

for n in range(1001):

   sa, sb, sc = sum35a(n), sum35b(n), sum35c(n)
   assert sa == sb == sc  # python tests aren't like those of c.

print('For n = %7i -> %i\n' % (n, sc))

  1. Pretty patterns

for p in range(7):

   print('For n = %7i -> %i' % (10**p, sum35c(10**p)))
  1. Scalability

p = 20 print('\nFor n = %20i -> %i' % (10**p, sum35c(10**p)))</lang>

Output:
For n =    1000 -> 233168

For n =       1 -> 0
For n =      10 -> 23
For n =     100 -> 2318
For n =    1000 -> 233168
For n =   10000 -> 23331668
For n =  100000 -> 2333316668
For n = 1000000 -> 233333166668

For n = 100000000000000000000 -> 2333333333333333333316666666666666666668


Or, more generally – taking the area under the straight line between the first multiple and the last:

Works with: Python version 3.7

<lang python>Summed multiples of 3 and 5 up to n


  1. sum35 :: Int -> Int

def sum35(n):

   Sum of all positive multiples
      of 3 or 5 below n.
   
   f = sumMults(n)
   return f(3) + f(5) - f(15)


  1. sumMults :: Int -> Int -> Int

def sumMults(n):

   Area under a straight line between
      the first multiple and the last.
   
   def go(n, m):
       n1 = (n - 1) // m
       return (m * n1 * (n1 + 1)) // 2
   return lambda x: go(n, x)


  1. TEST ----------------------------------------------------

def main():

   Tests for [10^1 .. 10^5], and [10^8 .. 10^25]
   
   print(
       fTable(__doc__ + ':\n')(lambda x: '10E' + str(x))(
           str
       )(compose(sum35)(lambda x: 10**x))(
           enumFromTo(1)(5) + enumFromTo(18)(25)
       )
   )


  1. GENERIC -------------------------------------------------
  1. compose (<<<) :: (b -> c) -> (a -> b) -> a -> c

def compose(g):

   Right to left function composition.
   return lambda f: lambda x: g(f(x))


  1. enumFromTo :: (Int, Int) -> [Int]

def enumFromTo(m):

   Integer enumeration from m to n.
   return lambda n: list(range(m, 1 + n))


  1. fTable :: String -> (a -> String) ->
  2. (b -> String) ->
  3. (a -> b) -> [a] -> String

def fTable(s):

   Heading -> x display function -> fx display function ->
         f -> value list -> tabular string.
   def go(xShow, fxShow, f, xs):
       w = max(map(compose(len)(xShow), xs))
       return s + '\n' + '\n'.join([
           xShow(x).rjust(w, ' ') + ' -> ' + fxShow(f(x)) for x in xs
       ])
   return lambda xShow: lambda fxShow: (
       lambda f: lambda xs: go(
           xShow, fxShow, f, xs
       )
   )


  1. MAIN ---

if __name__ == '__main__':

   main()</lang>
Output:
Summed multiples of 3 and 5 up to n:

 10E1 -> 23
 10E2 -> 2318
 10E3 -> 233168
 10E4 -> 23331668
 10E5 -> 2333316668
10E18 -> 233333333333333333166666666666666668
10E19 -> 23333333333333333331666666666666666668
10E20 -> 2333333333333333333316666666666666666668
10E21 -> 233333333333333333333166666666666666666668
10E22 -> 23333333333333333333331666666666666666666668
10E23 -> 2333333333333333333333316666666666666666666668
10E24 -> 233333333333333333333333166666666666666666666668
10E25 -> 23333333333333333333333331666666666666666666666668

Q

<lang q>s35:{sum {?[(0=x mod 3) | 0=x mod 5;x;0]} each 1+til x - 1} s35 each 10 100 1000 10000 1000000</lang>

Extra credit, using the summation formula:

<lang q>sn:{x*(x+1)%2} / Sum of 1 to n s35:{a:x-1; (3*sn floor a%3) + (5*sn floor a%5) - (15*sn floor a%15)} s35 e+10</lang>

Quackery

<lang Quackery> [ dup 1+ * 2 / ] is triangulared ( n --> n )

 [ 1 - 
   dup   3 / triangulared  3 *
   over  5 / triangulared  5 * +
   swap 15 / triangulared 15 * - ] is sum-of-3s&5s ( n --> n )

     1000 sum-of-3s&5s echo cr 
 
 10 20 ** sum-of-3s&5s echo cr</lang>
Output:
233168
2333333333333333333316666666666666666668

R

<lang rsplus>m35 = function(n) sum(unique(c(

   seq(3, n-1, by = 3), seq(5, n-1, by = 5))))

m35(1000) # 233168</lang>

Racket

<lang racket>

  1. lang racket

(require math)

A naive solution

(define (naive k)

 (for/sum ([n (expt 10 k)] 
           #:when (or (divides? 3 n) (divides? 5 n)))
   n))

(for/list ([k 7]) (naive k))


Using the formula for an arithmetic sum

(define (arithmetic-sum a1 n Δa)

 ; returns a1+a2+...+an
 (define an (+ a1 (* (- n 1) Δa)))
 (/ (* n (+ a1 an)) 2))

(define (analytical k)

 (define 10^k (expt 10 k))
 (define (n d) (quotient (- 10^k 1) d))
 (+    (arithmetic-sum  3 (n  3)  3)
       (arithmetic-sum  5 (n  5)  5)
    (- (arithmetic-sum 15 (n 15) 15))))

(for/list ([k 20]) (analytical k)) </lang> Output: <lang racket> '(0 23 2318 233168 23331668 2333316668 233333166668) '(0

 23
 2318
 233168
 23331668
 2333316668
 233333166668
 23333331666668
 2333333316666668
 233333333166666668
 23333333331666666668
 2333333333316666666668
 233333333333166666666668
 23333333333331666666666668
 2333333333333316666666666668
 233333333333333166666666666668
 23333333333333331666666666666668
 2333333333333333316666666666666668
 233333333333333333166666666666666668
 23333333333333333331666666666666666668)

</lang>

Raku

(formerly Perl 6) <lang perl6>sub sum35($n) { [+] grep * %% (3|5), ^$n; }

say sum35 1000;</lang>

Output:
233168

Here's an analytical approach that scales much better for large values. <lang perl6>sub sum-mults($first, $limit) {

   (my $last = $limit - 1) -= $last % $first;
   ($last div $first) * ($first + $last) div 2;

}

sub sum35(\n) {

   sum-mults(3,n) + sum-mults(5,n) - sum-mults(15,n);

}

say sum35($_) for 1,10,100...10**30;</lang>

Output:
0
23
2318
233168
23331668
2333316668
233333166668
23333331666668
2333333316666668
233333333166666668
23333333331666666668
2333333333316666666668
233333333333166666666668
23333333333331666666666668
2333333333333316666666666668
233333333333333166666666666668
23333333333333331666666666666668
2333333333333333316666666666666668
233333333333333333166666666666666668
23333333333333333331666666666666666668
2333333333333333333316666666666666666668
233333333333333333333166666666666666666668
23333333333333333333331666666666666666666668
2333333333333333333333316666666666666666666668
233333333333333333333333166666666666666666666668
23333333333333333333333331666666666666666666666668
2333333333333333333333333316666666666666666666666668
233333333333333333333333333166666666666666666666666668
23333333333333333333333333331666666666666666666666666668
2333333333333333333333333333316666666666666666666666666668
233333333333333333333333333333166666666666666666666666666668

REXX

version 1

<lang rexx>/* REXX ***************************************************************

  • 14.05.2013 Walter Pachl
                                                                                                                                            • /

Say mul35() exit mul35: s=0 Do i=1 To 999

 If i//3=0 | i//5=0 Then
   s=s+i
 End

Return s</lang> Output:

233168

version 2

<lang rexx>/* REXX ***************************************************************

  • Translation from Raku->NetRexx->REXX
  • 15.05.2013 Walter Pachl
                                                                                                                                            • /

Numeric Digits 100 call time 'R' n=1 Do i=1 To 30

 Say right(n,30) sum35(n)
 n=n*10
 End

Say time('E') 'seconds' Exit

sum35: Procedure

 Parse Arg maxLimit
 return sum_mults(3, maxLimit) + sum_mults(5, maxLimit) - sum_mults(15, maxLimit)

sum_mults: Procedure

 Parse Arg first, limit
 last = limit - 1
 last = last - last // first
 sum = (last % first) * (first + last) % 2
 return sum</lang>

Output:

                             1 0
                            10 23
                           100 2318
                          1000 233168
                         10000 23331668
                        100000 2333316668
                       1000000 233333166668
                      10000000 23333331666668
                     100000000 2333333316666668
                    1000000000 233333333166666668
                   10000000000 23333333331666666668
                  100000000000 2333333333316666666668
                 1000000000000 233333333333166666666668
                10000000000000 23333333333331666666666668
               100000000000000 2333333333333316666666666668
              1000000000000000 233333333333333166666666666668
             10000000000000000 23333333333333331666666666666668
            100000000000000000 2333333333333333316666666666666668
           1000000000000000000 233333333333333333166666666666666668
          10000000000000000000 23333333333333333331666666666666666668
         100000000000000000000 2333333333333333333316666666666666666668
        1000000000000000000000 233333333333333333333166666666666666666668
       10000000000000000000000 23333333333333333333331666666666666666666668
      100000000000000000000000 2333333333333333333333316666666666666666666668
     1000000000000000000000000 233333333333333333333333166666666666666666666668
    10000000000000000000000000 23333333333333333333333331666666666666666666666668
   100000000000000000000000000 2333333333333333333333333316666666666666666666666668
  1000000000000000000000000000 233333333333333333333333333166666666666666666666666668
 10000000000000000000000000000 23333333333333333333333333331666666666666666666666666668
100000000000000000000000000000 2333333333333333333333333333316666666666666666666666666668
0 milliseconds with rexx m35a > m35a.txt
46 millisecond with rexx m35a

version 3

This version automatically adjusts the numeric digits.   A little extra code was added to format the output nicely.

The formula used is a form of the Gauss Summation formula. <lang rexx>/*REXX program counts all integers from 1 ──► N─1 that are multiples of 3 or 5. */ parse arg N t . /*obtain optional arguments from the CL*/ if N== | N=="," then N= 1000 /*Not specified? Then use the default.*/ if t== | t=="," then t= 1 /* " " " " " " */ numeric digits 1000; w= 2 + length(t) /*W: used for formatting 'e' part of Y.*/ say 'The sum of all positive integers that are a multiple of 3 and 5 are:' say /* [↓] change the format/look of nE+nn*/

    do t;      parse value format(N,2,1,,0) 'E0'  with  m 'E' _ .   /*get the exponent.*/
    y= right( (m/1)'e'  ||  (_+0), w)"-1"       /*this fixes a bug in a certain REXX.  */
    z= n - 1;        if t==1  then y= z         /*handle a special case of a one─timer.*/
    say 'integers from 1 ──►'    y    " is "    sumDiv(z,3) + sumDiv(z,5) - sumDiv(z,3*5)
    N= N'0'                                     /*fast *10 multiply for next iteration.*/
    end   /*t*/                                 /* [↑]  simply append a zero to the num*/

exit /*stick a fork in it, we're all done. */ /*──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────*/ sumDiv: procedure; parse arg x,d; $= x % d; return d * $ * ($+1) % 2</lang>

output   when using the default input:
The sum of all positive integers that are a multiple of  3  and  5  are:

integers from 1 ──► 999  is  233168
output   when using the input of:     1   85

(Shown at three-quarter size.)

The sum of all positive integers that are a multiple of  3  and  5  are:

integers from 1 ──►  1e0-1  is  0
integers from 1 ──►  1e1-1  is  23
integers from 1 ──►  1e2-1  is  2318
integers from 1 ──►  1e3-1  is  233168
integers from 1 ──►  1e4-1  is  23331668
integers from 1 ──►  1e5-1  is  2333316668
integers from 1 ──►  1e6-1  is  233333166668
integers from 1 ──►  1e7-1  is  23333331666668
integers from 1 ──►  1e8-1  is  2333333316666668
integers from 1 ──►  1e9-1  is  233333333166666668
integers from 1 ──► 1e10-1  is  23333333331666666668
integers from 1 ──► 1e11-1  is  2333333333316666666668
integers from 1 ──► 1e12-1  is  233333333333166666666668
integers from 1 ──► 1e13-1  is  23333333333331666666666668
integers from 1 ──► 1e14-1  is  2333333333333316666666666668
integers from 1 ──► 1e15-1  is  233333333333333166666666666668
integers from 1 ──► 1e16-1  is  23333333333333331666666666666668
integers from 1 ──► 1e17-1  is  2333333333333333316666666666666668
integers from 1 ──► 1e18-1  is  233333333333333333166666666666666668
integers from 1 ──► 1e19-1  is  23333333333333333331666666666666666668
integers from 1 ──► 1e20-1  is  2333333333333333333316666666666666666668
integers from 1 ──► 1e21-1  is  233333333333333333333166666666666666666668
integers from 1 ──► 1e22-1  is  23333333333333333333331666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e23-1  is  2333333333333333333333316666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e24-1  is  233333333333333333333333166666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e25-1  is  23333333333333333333333331666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e26-1  is  2333333333333333333333333316666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e27-1  is  233333333333333333333333333166666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e28-1  is  23333333333333333333333333331666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e29-1  is  2333333333333333333333333333316666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e30-1  is  233333333333333333333333333333166666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e31-1  is  23333333333333333333333333333331666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e32-1  is  2333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e33-1  is  233333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e34-1  is  23333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e35-1  is  2333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e36-1  is  233333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e37-1  is  23333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e38-1  is  2333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e39-1  is  233333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e40-1  is  23333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e41-1  is  2333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e42-1  is  233333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e43-1  is  23333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e44-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e45-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e46-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e47-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e48-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e49-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e50-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e51-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e52-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e53-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e54-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e55-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e56-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e57-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e58-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e59-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e60-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e61-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e62-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e63-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e64-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e65-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e66-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e67-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e68-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e69-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e70-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e71-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e72-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e73-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e74-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e75-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e76-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e77-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e78-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e79-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e80-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e81-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e82-1  is  23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e83-1  is  2333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333316666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
integers from 1 ──► 1e84-1  is  233333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333166666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668

Ring

<lang ring> see sum35(1000) + nl

func sum35 n

    n = n - 1
    return(3 * tri(floor(n / 3)) + 

5 * tri(floor(n / 5)) - 15 * tri(floor(n / 15)))

func tri n

    return n * (n + 1) / 2

</lang>

Ruby

Simple Version (Slow): <lang ruby>def sum35(n)

 (1...n).select{|i|i%3==0 or i%5==0}.sum

end puts sum35(1000) #=> 233168</lang>

Fast Version: <lang ruby># Given two integers n1,n2 return sum of multiples upto n3

  1. Nigel_Galloway
  2. August 24th., 2013.

def g(n1, n2, n3)

  g1 = n1*n2
  (1..g1).select{|x| x%n1==0 or x%n2==0}.collect{|x| g2=(n3-x)/g1; (x+g1*g2+x)*(g2+1)}.inject{|sum,x| sum+x}/2

end

puts g(3,5,999)

  1. For extra credit

puts g(3,5,100000000000000000000-1)</lang>

Output:
233168
2333333333333333333316666666666666666668

Other way:

Translation of: D

<lang ruby>def sumMul(n, f)

 n1 = (n - 1) / f
 f * n1 * (n1 + 1) / 2

end

def sum35(n)

 sumMul(n, 3) + sumMul(n, 5) - sumMul(n, 15)

end

for i in 1..20

 puts "%2d:%22d %s" % [i, 10**i, sum35(10**i)]

end</lang>

Output:
 1:                    10 23
 2:                   100 2318
 3:                  1000 233168
 4:                 10000 23331668
 5:                100000 2333316668
 6:               1000000 233333166668
 7:              10000000 23333331666668
 8:             100000000 2333333316666668
 9:            1000000000 233333333166666668
10:           10000000000 23333333331666666668
11:          100000000000 2333333333316666666668
12:         1000000000000 233333333333166666666668
13:        10000000000000 23333333333331666666666668
14:       100000000000000 2333333333333316666666666668
15:      1000000000000000 233333333333333166666666666668
16:     10000000000000000 23333333333333331666666666666668
17:    100000000000000000 2333333333333333316666666666666668
18:   1000000000000000000 233333333333333333166666666666666668
19:  10000000000000000000 23333333333333333331666666666666666668
20: 100000000000000000000 2333333333333333333316666666666666666668

Run BASIC

<lang runbasic>print multSum35(1000) end function multSum35(n)

   for i = 1 to n - 1
       If (i mod 3 = 0) or (i mod 5 = 0) then  multSum35 = multSum35 + i
   next i
end function</lang>
233168

Rust

<lang rust> extern crate rug;

use rug::Integer; use rug::ops::Pow;

fn main() {

   for i in [3, 20, 100, 1_000].iter() {
       let ten = Integer::from(10);
       let mut limit = Integer::from(Integer::from(&ten.pow(*i as u32)) - 1);
       let mut aux_3_1 = &limit.mod_u(3u32);
       let mut aux_3_2 = Integer::from(&limit - aux_3_1);
       let mut aux_3_3 = Integer::from(&aux_3_2/3);
       let mut aux_3_4 = Integer::from(3 + aux_3_2);
       let mut aux_3_5 = Integer::from(&aux_3_3*&aux_3_4);
       let mut aux_3_6 = Integer::from(&aux_3_5/2);

       let mut aux_5_1 = &limit.mod_u(5u32);
       let mut aux_5_2 = Integer::from(&limit - aux_5_1); 
       let mut aux_5_3 = Integer::from(&aux_5_2/5);
       let mut aux_5_4 = Integer::from(5 + aux_5_2); 
       let mut aux_5_5 = Integer::from(&aux_5_3*&aux_5_4);
       let mut aux_5_6 = Integer::from(&aux_5_5/2); 
       let mut aux_15_1 = &limit.mod_u(15u32);
       let mut aux_15_2 = Integer::from(&limit - aux_15_1); 
       let mut aux_15_3 = Integer::from(&aux_15_2/15);
       let mut aux_15_4 = Integer::from(15 + aux_15_2);
       let mut aux_15_5 = Integer::from(&aux_15_3*&aux_15_4);
       let mut aux_15_6 = Integer::from(&aux_15_5/2); 
       let mut result_aux_1 = Integer::from(&aux_3_6 + &aux_5_6); 
       let mut result = Integer::from(&result_aux_1 - &aux_15_6);

       println!("Sum for 10^{} : {}",i,result);
   }

} </lang> Output :

Sum for 10^3 : 233168
Sum for 10^20 : 2333333333333333333316666666666666666668
Sum for 10^100 : 23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668
Sum for 10^1000 : 23333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666668

real	0m0.002s
user	0m0.002s
sys	0m0.000s

Scala

<lang scala>def sum35( max:BigInt ) : BigInt = max match {

 // Simplest solution but limited to Ints only
 case j if j < 100000 => (1 until j.toInt).filter( i => i % 3 == 0 || i % 5 == 0 ).sum
 
 // Using a custom iterator that takes Longs
 case j if j < 10e9.toLong => {
   def stepBy( step:Long ) : Iterator[Long] = new Iterator[Long] { private var i = step; def hasNext = true; def next() : Long = { val result = i; i = i + step; result } }
   stepBy(3).takeWhile( _< j ).sum + stepBy(5).takeWhile( _< j ).sum - stepBy(15).takeWhile( _< j ).sum 	
 }
 
 // Using the formula for a Triangular number
 case j => {
   def triangle( i:BigInt ) = i * (i+1) / BigInt(2)
   3 * triangle( (j-1)/3 ) + 5 * triangle( (j-1)/5 ) - 15 * triangle( (j-1)/15 )
 }

}

{ for( i <- (0 to 20); n = "1"+"0"*i ) println( (" " * (21 - i)) + n + " => " + (" " * (21 - i)) + sum35(BigInt(n)) ) }</lang>

Output:
                     1 =>                      0
                    10 =>                     23
                   100 =>                    2318
                  1000 =>                   233168
                 10000 =>                  23331668
                100000 =>                 2333316668
               1000000 =>                233333166668
              10000000 =>               23333331666668
             100000000 =>              2333333316666668
            1000000000 =>             233333333166666668
           10000000000 =>            23333333331666666668
          100000000000 =>           2333333333316666666668
         1000000000000 =>          233333333333166666666668
        10000000000000 =>         23333333333331666666666668
       100000000000000 =>        2333333333333316666666666668
      1000000000000000 =>       233333333333333166666666666668
     10000000000000000 =>      23333333333333331666666666666668
    100000000000000000 =>     2333333333333333316666666666666668
   1000000000000000000 =>    233333333333333333166666666666666668
  10000000000000000000 =>   23333333333333333331666666666666666668
 100000000000000000000 =>  2333333333333333333316666666666666666668

Scheme

<lang scheme>(fold (lambda (x tot) (+ tot (if (or (zero? (remainder x 3)) (zero? (remainder x 5))) x 0))) 0 (iota 1000))</lang>

Output:

233168

Or, more clearly by decomposition:

<lang scheme>(define (fac35? x)

   (or (zero? (remainder x 3)) 
       (zero? (remainder x 5))))

(define (fac35filt x tot)

   (+ tot (if (fac35? x) x 0)))

(fold fac35filt 0 (iota 1000))</lang>

Output:

233168

For larger numbers iota can take quite a while just to build the list -- forget about waiting for all the computation to finish!

<lang scheme>(define (trisum n fac)

   (let* ((n1 (quotient (- n 1) fac)) 
          (n2 (+ n1 1)))
       (quotient (* fac n1 n2) 2)))

(define (fast35sum n)

   (- (+ (trisum n 5) (trisum n 3)) (trisum n 15)))

(fast35sum 1000) (fast35sum 100000000000000000000) </lang>

Output:

233168
2333333333333333333316666666666666666668

Seed7

<lang seed7>$ include "seed7_05.s7i";

 include "bigint.s7i";

const func bigInteger: sum35 (in bigInteger: n) is func

 result
   var bigInteger: sum35 is 0_;
 local
   const func bigInteger: sumMul (in bigInteger: n, in bigInteger: f) is func
     result
       var bigInteger: sumMul is 0_;
     local
       var bigInteger: n1 is 0_;
     begin
       n1 := pred(n) div f;
       sumMul := f * n1 * succ(n1) div 2_;
     end func;
  begin
    sum35 := sumMul(n, 3_) + sumMul(n, 5_) - sumMul(n, 15_);
  end func;

const proc: main is func

 begin
   writeln(sum35(1000_));
   writeln(sum35(10_ ** 20));
 end func;</lang>
Output:
233168
2333333333333333333316666666666666666668

Sidef

Translation of: Ruby

<lang ruby>func sumMul(n, f) {

   var m = int((n - 1) / f)
   f * m * (m + 1) / 2

}

func sum35(n) {

   sumMul(n, 3) + sumMul(n, 5) - sumMul(n, 15)

}

for i in (1..20) {

   printf("%2s:%22s %s\n", i, 10**i, sum35(10**i))

}</lang>

Output:
 1:                    10 23
 2:                   100 2318
 3:                  1000 233168
 4:                 10000 23331668
 5:                100000 2333316668
 6:               1000000 233333166668
 7:              10000000 23333331666668
 8:             100000000 2333333316666668
 9:            1000000000 233333333166666668
10:           10000000000 23333333331666666668
11:          100000000000 2333333333316666666668
12:         1000000000000 233333333333166666666668
13:        10000000000000 23333333333331666666666668
14:       100000000000000 2333333333333316666666666668
15:      1000000000000000 233333333333333166666666666668
16:     10000000000000000 23333333333333331666666666666668
17:    100000000000000000 2333333333333333316666666666666668
18:   1000000000000000000 233333333333333333166666666666666668
19:  10000000000000000000 23333333333333333331666666666666666668
20: 100000000000000000000 2333333333333333333316666666666666666668

Simula

(referenced from Greatest common divisor) <lang algol68>! Find the sum of multiples of two factors below a limit - ! Project Euler problem 1: multiples of 3 or 5 below 1000 & 10**20; BEGIN

   INTEGER PROCEDURE GCD(a, b); INTEGER a, b;
       GCD := IF b = 0 THEN a ELSE GCD(b, MOD(a, b));
   ! sum of multiples of n up to limit;
   INTEGER PROCEDURE multiples(n, limit); INTEGER n, limit;
   BEGIN
       INTEGER m;
       m := limit // n;
   ! moving //2 to sumMultiples() looked just too silly    ;
       multiples := n*((m*(m+1)) // 2) ! and risks overflow;
   END
   ! sum of multiples of n or m below limit;
   INTEGER PROCEDURE sumMultiples(n, m, limit);
       INTEGER n, m, limit;
   BEGIN
       INTEGER LCM;
       LCM:= (n // GCD(n, m)) * m;
       limit := limit-1;
       sumMultiples := multiples(n, limit) + multiples(m, limit)
                       - multiples(LCM, limit)
   END sumMultiples;
   
   ! Extra creditable: math is about avoiding calculation tedium;
   TEXT PROCEDURE repeat(c, n); CHARACTER c; INTEGER n; BEGIN
       TEXT r; r :- BLANKS(n);
       FOR n := n STEP -1 UNTIL 1 DO r.PUTCHAR(c);
       repeat :- r;
   END;
   TEXT PROCEDURE sumOfMultiplesOf3or5below10toThePowerOf(e);
       INTEGER e;
   sumOfMultiplesOf3or5below10toThePowerOf :-
       IF e < 1 THEN "0" ELSE IF e = 1 THEN "23"
       ELSE "23" & repeat('3', e-2)
           & "1" & repeat('6', e-2) & "8";
   INTEGER factor, n;
   FOR factor := 5 !, 2, 6;
                   DO BEGIN
       OUTTEXT("sum of positive multiples of 3 and");
       OUTINT(factor, 2); OUTCHAR(':');
       FOR n := ! 1 STEP 1 UNTIL 15, 100,;
                1000 DO BEGIN
           OUTCHAR(' '); OUTINT(sumMultiples(3, factor, n), 0)
       END;
       OUTIMAGE
   END;
   FOR n := 0, 1, 3, 5, 10, 20, 40 DO BEGIN
       OUTTEXT(sumOfMultiplesOf3or5below10toThePowerOf(n));
       OUTIMAGE
   END

END</lang>

Output:

sum of positive multiples of 3 and 5: 233168
0
23
233168
2333316668
23333333331666666668
2333333333333333333316666666666666666668
23333333333333333333333333333333333333331666666666666666666666666666666666666668

Stata

With a dataset

<lang stata>clear all set obs 999 gen a=_n tabstat a if mod(a,3)==0 | mod(a,5)==0, statistic(sum)</lang>

With Mata

<lang stata>mata a=1..999 sum(a:*(mod(a,3):==0 :| mod(a,5):==0))</lang>

Swift

<lang swift>


var n:Int=1000

func sum(x:Int)->Int{

var s:Int=0 for i in 0...x{ if i%3==0 || i%5==0 { s=s+i }

} return s }

var sumofmult:Int=sum(x:n) print(sumofmult)

</lang>

Tcl

<lang tcl># Fairly simple version; only counts by 3 and 5, skipping intermediates proc mul35sum {n} {

   for {set total [set threes [set fives 0]]} {$threes<$n||$fives<$n} {} {

if {$threes<$fives} { incr total $threes incr threes 3 } elseif {$threes>$fives} { incr total $fives incr fives 5 } else { incr total $threes incr threes 3 incr fives 5 }

   }
   return $total

}</lang> However, that's pretty dumb. We can do much better by observing that the sum of the multiples of below some is , where is the 'th triangular number, for which there exists a trivial formula. Then we simply use an overall formula of (that is, summing the multiples of three and the multiples of five, and then subtracting the multiples of 15 which were double-counted). <lang tcl># Smart version; no iteration so very scalable! proc tcl::mathfunc::triangle {n} {expr {

   $n * ($n+1) / 2

}}

  1. Note that the rounding on integer division is exactly what we need here.

proc sum35 {n} {

   incr n -1
   expr {3*triangle($n/3) + 5*triangle($n/5) - 15*triangle($n/15)}

}</lang> Demonstrating: <lang tcl>puts [mul35sum 1000],[sum35 1000] puts [mul35sum 10000000],[sum35 10000000]

  1. Just the quick one; waiting for the other would get old quickly...

puts [sum35 100000000000000000000]</lang>

Output:
233168,233168
23333331666668,23333331666668
2333333333333333333316666666666666666668

UNIX Shell

Works with: Bourne Again SHell
Works with: Korn Shell
Works with: Zsh

Only works up to 1000000000 due to limits of shell integer representation.

<lang sh>function sum_multiples {

 typeset -i n=$1 limit=$2
 typeset -i max=limit-1
 (( max -= max % n ))
 printf '%d\n' $(( max / n * (n+max)/2 ))

}

function sum35 {

 typeset -i limit=$1
 printf '%d\n' $((  $(sum_multiples  3 $limit)
                  + $(sum_multiples  5 $limit)
                  - $(sum_multiples 15 $limit) ))

}

for (( l=1; l<=1000000000; l*=10 )); do

 printf '%10d\t%18d\n' "$l" "$(sum35 "$l")"

done</lang>

Output:
         1	                 0
        10	                23
       100	              2318
      1000	            233168
     10000	          23331668
    100000	        2333316668
   1000000	      233333166668
  10000000	    23333331666668
 100000000	  2333333316666668
1000000000	233333333166666668

VBA

Translation of: VBScript

<lang vb>Private Function SumMult3and5VBScript(n As Double) As Double Dim i As Double

   For i = 1 To n - 1
       If i Mod 3 = 0 Or i Mod 5 = 0 Then
           SumMult3and5VBScript = SumMult3and5VBScript + i
       End If
   Next

End Function</lang> Other way : <lang vb>Private Function SumMult3and5(n As Double) As Double Dim i As Double

   For i = 3 To n - 1 Step 3
       SumMult3and5 = SumMult3and5 + i
   Next
   For i = 5 To n - 1 Step 5
       If i Mod 15 <> 0 Then SumMult3and5 = SumMult3and5 + i
   Next

End Function</lang> Better way : <lang vb>Private Function SumMult3and5BETTER(n As Double) As Double Dim i As Double

   For i = 3 To n - 1 Step 3
       SumMult3and5BETTER = SumMult3and5BETTER + i
   Next
   For i = 5 To n - 1 Step 5
       SumMult3and5BETTER = SumMult3and5BETTER + i
   Next
   For i = 15 To n - 1 Step 15
       SumMult3and5BETTER = SumMult3and5BETTER - i
   Next

End Function</lang>

Call : <lang vb>Option Explicit

Sub Main() Dim T#

   T = Timer
   Debug.Print SumMult3and5VBScript(100000000) & "   " & Format(Timer - T, "0.000 sec.")
   T = Timer
   Debug.Print SumMult3and5(100000000) & "   " & Format(Timer - T, "0.000 sec.")
   T = Timer
   Debug.Print SumMult3and5BETTER(100000000) & "   " & Format(Timer - T, "0.000 sec.")
   Debug.Print "-------------------------"
   Debug.Print SumMult3and5BETTER(1000)

End Sub</lang>

Output:
2,33333331666667E+15   9,059 sec.
2,33333331666667E+15   2,107 sec.
2,33333331666667E+15   1,799 sec.
-------------------------
233168

VBScript

Translation of: Run BASIC

<lang vb> Function multsum35(n) For i = 1 To n - 1 If i Mod 3 = 0 Or i Mod 5 = 0 Then multsum35 = multsum35 + i End If Next End Function

WScript.StdOut.Write multsum35(CLng(WScript.Arguments(0))) WScript.StdOut.WriteLine </lang>

Output:
F:\>cscript /nologo multsum35.vbs 1000
233168


Verilog

<lang Verilog>module main;

 integer i, suma;
 
 initial begin
 suma = 0;
   for(i = 1; i <= 999; i=i+1) 
   begin
       if(i % 3 == 0) suma = suma + i;
       else if(i % 5 == 0) suma = suma + i;
   end
   $display(suma);
   $finish ;
   end

endmodule</lang>


Wortel

<lang wortel>@let {

 sum35 ^(@sum \!-@(\~%%3 || \~%%5) @til)
 !sum35 1000 ; returns 233168

}</lang>

Wren

<lang ecmascript>var sum35 = Fn.new { |n|

   n = n - 1
   var s3 = (n/3).floor
   var s5 = (n/5).floor
   var s15 = (n/15).floor
   s3 = 3 * s3 * (s3+1)
   s5 = 5 * s5 * (s5+1)
   s15 = 15 * s15 * (s15+1)
   return (s3 + s5 - s15)/2

}

System.print(sum35.call(1000))</lang>

Output:
233168

XPL0

<lang XPL0>include c:\cxpl\stdlib;

func Sum1; \Return sum the straightforward way int N, S; [S:= 0; for N:= 1 to 999 do

   if rem(N/3)=0 or rem(N/5)=0 then S:= S+N;

return S; ];

func Sum2(D); \Return sum of sequence using N*(N+1)/2 int D; int Q; [Q:= (1000-1)/D; return Q*(Q+1)/2*D; ];

func Sum3(D); \Return sum of sequence for really big number string 0; \don't terminate strings by setting most significant bit int D; \divisor int I; char P(40), Q(40), R(40); \product, quotient, result [StrNDiv("99999999999999999999", D, Q, 20); \Q:= (1E20-1)/D for I:= 0 to 17 do R(I):= ^0; \R:= D R(18):= D/10 +^0; R(19):= rem(0) +^0; StrNMul(Q, R, P, 20); \P:= Q*R = Q*D StrNAdd("00000000000000000001", Q, 20); \Q:= Q+1 StrNMul(P+20, Q, R, 20); \R:= P*Q = Q*D*(Q+1) StrNDiv(R, 2, Q, 40); \Q:= P/2 = Q*D*(Q+1)/2 return Q; \(very temporary location) ];

char S(40), T; [IntOut(0, Sum1); CrLf(0);

IntOut(0, Sum2(3) + Sum2(5) - Sum2(3*5));  CrLf(0);

StrNCopy(Sum3(3), S, 40); StrNAdd(Sum3(5), S, 40); T:= Sum3(3*5); StrNSub(S, T, 40); TextN(0, T, 40); CrLf(0); ]</lang>

Output:
233168
233168
2333333333333333333316666666666666666668

Zig

Inclusion/Exclusion mapping i64 -> i128 (largest integers supported in Zig natively) <lang Zig> const std = @import("std"); const stdout = std.io.getStdOut().writer();

fn sumdiv(n: i64, d: i64) i128 {

   var m: i128 = @divFloor(n, d);
   return @divExact(m * (m + 1), 2) * d;

}

fn sum3or5(n: i64) i128 {

   return sumdiv(n, 3) + sumdiv(n, 5) - sumdiv(n, 15);

}

pub fn main() !void {

   try stdout.print("The sum of the multiples of 3 and 5 below 1000 is {}\n", .{sum3or5(999)});
   try stdout.print("The sum of the multiples of 3 and 5 below 1e18 is {}\n", .{sum3or5(999_999_999_999_999_999)});

} </lang>

Output:
The sum of the multiples of 3 and 5 below 1000 is 233168
The sum of the multiples of 3 and 5 below 1e18 is 233333333333333333166666666666666668

zkl

Brute force: <lang zkl>[3..999,3].reduce('+,0) + [5..999,5].reduce('+,0) - [15..999,15].reduce('+,0) 233168</lang>

Translation of: Groovy

Using a formula, making sure the input will cast the result to the same type (ie if called with a BigNum, the result is a BigNum). <lang zkl>fcn sumMul(N,m){N=(N-1)/m; N*(N+1)*m/2} fcn sum35(N){sumMul(N,3) + sumMul(N,5) - sumMul(N,15)}</lang>

Output:
zkl: sum35(1000)  // int-->int
233168

zkl: var BN=Import("zklBigNum");
zkl: sum35(BN("1"+"0"*21))  // 1 with 21 zeros, BigNum-->BigNum
233333333333333333333166666666666666666668
sum35(BN("1"+"0"*15)) : "%,d".fmt(_)// 1e15, BigNum don't like float format input
233,333,333,333,333,166,666,666,666,668