码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

37.寻找丑数

时间:2014-05-22 01:05:17      阅读:346      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:style   blog   class   c   code   java   

http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/2541117420094245366965/

http://www.cppblog.com/zenliang/articles/131094.html

http://www.cnblogs.com/coser/archive/2011/03/07/1976525.html

题目:我们把只包含因子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1500个丑数。

把只包含质因子2、3和5的数称作丑数(Ugly Number),例如:2,3,4,5,6,8,9,10,12,15,等,习惯上我们把1当做是第一个丑数。

分析:这是一道在网络上广为流传的面试题,据说google曾经采用过这道题。

所谓一个数m是另一个数n的因子,是指n能被m整除,也就是n % m == 0。根据丑数的定义,丑数只能被2、3和5整除。也就是说如果一个数如果它能被2整除,我们把它连续除以2;如果能被3整除,就连续除以3;如果能被5整除,就除以连续5。如果最后我们得到的是1,那么这个数就是丑数,否则不是。

基于前面的分析,我们可以写出如下的函数来判断一个数是不是丑数:

最普通(也最耗时)的做法是从1开始遍历,然后判断这个数的因式分解中只包含2,3,5,满足则找到了一个,一直找下去,直到第n个被找出!测试了一下,找第1500个丑数耗时40秒!

bubuko.com,布布扣
bool IsUglyNumber(int n)
{
    while(n%2==0)
        n/=2;
    while(n%3==0)
        n/=3;
    while(n%5==0)
        n/=5;
    return n==1;
}

int GetUglyNumber_Solution1(int index)
{
    if (index<=0)
        return 0;

    int number = 0;
    int uglyFound = 0;
    while(uglyFound<index)
    {
        number++;
        if (IsUglyNumber(number))
        {
            uglyFound++;
        }
    }
    return number;
}
bubuko.com,布布扣

我们只需要在函数GetUglyNumber_Solution1中传入参数1500,就能得到第1500个丑数。该算法非常直观,代码也非常简洁,但最大的问题我们每个整数都需要计算。即使一个数字不是丑数,我们还是需要对它做求余数和除法操作。因此该算法的时间效率不是很高。

接下来我们换一种思路来分析这个问题,试图只计算丑数,而不在非丑数的整数上花费时间。根据丑数的定义,丑数应该是另一个丑数乘以2、3或者5的结果(1除外)。因此我们可以创建一个数组,里面的数字是排好序的丑数。里面的每一个丑数是前面的丑数乘以2、3或者5得到的。

假设数组ugly[N]中存放不断产生的丑数,初始只有一个丑数ugly[0]=1,由此出发,下一个丑数由因子2,3,5竞争产生,得到ugly[0]*2, ugly[0]*3, ugly[0]*5, 显然最小的那个数是新的丑数,所以第2个丑数为ugly[1]=2,开始新一轮的竞争,由于上一轮竞争中,因子2获胜,这时因子2对应的索引应该加1,变为1,得到ugly[1]*2,ugly[0]*3,ugly[0]*5, 因子3获胜,ugly[2]=3,同理,下次竞争时因子3对应的索引应该加1,变为1,即:ugly[1]*2, ugly[1]*3, ugly[0]*5, 因子5获胜,得到ugly[3]=5,重复这个过程,直到第n个丑数产生。总之:每次竞争中有一个(也可能是两个)因子胜出,下一次竞争中胜出的因子对应的索引应该加1!

bubuko.com,布布扣
int mymin(int a,int b,int c)
{
    int tmp = a<b? a:b;
    int res = tmp<c?tmp:c;
    return res;
}

int GetUglyNumber_Solution2(int index)
{
    if (index<=0)
        return 0;
    int *ugly= new int[index];
    ugly[0] = 1;
    int index2 = 0;
    int index3 = 0;
    int index5 = 0;

    int uglyIndex = 1;
    while(uglyIndex<index)
    {
        int minValue = mymin(ugly[index2]*2,ugly[index3]*3,ugly[index5]*5);
        // store ugly number
        ugly[uglyIndex] = minValue;
        uglyIndex++;

        // find index which gets minValue, and then move it next
        if (minValue == ugly[index2]*2)
            index2++;
        if (minValue == ugly[index3]*3)
            index3++;
        if (minValue == ugly[index5]*5)
            index5++;
    }
    int result = ugly[index-1];
    delete []ugly;
    return result;
}
bubuko.com,布布扣

 

37.寻找丑数,布布扣,bubuko.com

37.寻找丑数

标签:style   blog   class   c   code   java   

原文地址:http://www.cnblogs.com/hellogiser/p/3738930.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!