• 【剑指offer】丑数


    题目描述

    把只包含质因子2、3和5的数称作丑数(Ugly Number)。例如6、8都是丑数,但14不是,因为它包含质因子7。 习惯上我们把1当做是第一个丑数。求按从小到大的顺序的第N个丑数。

    分析:

    链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/6aa9e04fc3794f68acf8778237ba065b?f=discussion

    首先从丑数的定义我们知道,一个丑数的因子只有2,3,5,那么丑数p = 2 ^ x * 3 ^ y * 5 ^ z,换句话说一个丑数一定由另一个丑数乘以2或者乘以3或者乘以5得到,那么我们从1开始乘以2,3,5,就得到2,3,5三个丑数,在从这三个丑数出发乘以2,3,5就得到4,6,10,6,9,15,10,15,25九个丑数,我们发现这种方法会得到重复的丑数,而且我们题目要求第N个丑数,这样的方法得到的丑数也是无序的。那么我们可以维护三个队列:

    (1)丑数数组: 1

    乘以2的队列:2

    乘以3的队列:3

    乘以5的队列:5

    选择三个队列头最小的数2加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;

    (2)丑数数组:1,2

    乘以2的队列:4

    乘以3的队列:3,6

    乘以5的队列:5,10

    选择三个队列头最小的数3加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;

    (3)丑数数组:1,2,3

    乘以2的队列:4,6

    乘以3的队列:6,9

    乘以5的队列:5,10,15

    选择三个队列头里最小的数4加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;

    (4)丑数数组:1,2,3,4

    乘以2的队列:6,8

    乘以3的队列:6,9,12

    乘以5的队列:5,10,15,20

    选择三个队列头里最小的数5加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;

    (5)丑数数组:1,2,3,4,5

    乘以2的队列:6,8,10,

    乘以3的队列:6,9,12,15

    乘以5的队列:10,15,20,25

    选择三个队列头里最小的数6加入丑数数组,但我们发现,有两个队列头都为6,所以我们弹出两个队列头,同时将12,18,30放入三个队列;

    ……………………

    疑问:

    1.为什么分三个队列?

    丑数数组里的数一定是有序的,因为我们是从丑数数组里的数乘以2,3,5选出的最小数,一定比以前未乘以2,3,5大,同时对于三个队列内部,按先后顺序乘以2,3,5分别放入,所以同一个队列内部也是有序的;

    2.为什么比较三个队列头部最小的数放入丑数数组?

    因为三个队列是有序的,所以取出三个头中最小的,等同于找到了三个队列所有数中最小的。

    实现思路:

    我们没有必要维护三个队列,只需要记录三个指针显示到达哪一步;“|”表示指针,arr表示丑数数组

    long long GetUglyNumber_Solution(int index)
    {
       if(index<7)
        return index;
       vector<int> v(index);
       v[0]=1;
       int k2=0,k3=0,k5=0;
       for(int i=0;i<index;i++)
       {
           v[i]=min(v[k2]*2,min(v[k3]*3,v[k5]*5));
           if(v[i]==v[k2]*2)
            k2++;
           if(v[i]==v[k3]*3)
            k3++;
           if(v[i]==v[k5]*5)
            k5++;
       }
       return v[index-1];
    }



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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yinbiao/p/11578641.html
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