美文网首页工作生活
leetcode_313_超级丑数

leetcode_313_超级丑数

作者: 小橙子哥哥 | 来源:发表于2019-07-01 15:28 被阅读0次

    题目:

    编写一段程序来查找第 n 个超级丑数。
    超级丑数是指其所有质因数都是长度为 k 的质数列表 primes 中的正整数。
    示例:
    输入: n = 12, primes = [2,7,13,19]
    输出: 32
    解释: 给定长度为 4 的质数列表 primes = [2,7,13,19],前 12 个超级丑数序列为:[1,2,4,7,8,1143,,16,19,26,28,32] 。
    说明:
    1 是任何给定 primes 的超级丑数。
    给定 primes 中的数字以升序排列。
    0 < k ≤ 100, 0 < n ≤ 10^6, 0 < primes[i] < 1000 。
    第 n 个超级丑数确保在 32 位有符整数范围内。
    <meta charset="utf-8">

    解析概念:

    质数
    质数(prime number)又称素数,有无限个。质数定义为在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数。
    丑数判断方法
    首先除2,直到不能整除为止,然后除5到不能整除为止,然后除3直到不能整除为止。最终判断剩余的数字是否为1,如果是1则为丑数,否则不是丑数。
    超级丑数
    超级丑数是指其所有质因数都是长度为 k 的质数列表 primes 中的正整数。(质因数不再是2,3,5,而是给定列表prime 中的数字)

    解题方法

    本题在网上有很多种解法,本人分享一种自己一步步优化,最终通过leetcode的方法
    起始思路也是参考网上大神,如下:
    每一个新丑数,都可以表示为一个丑数乘以质因数数组中的元素得到
    假设我们已经有了数组长度为m的元素从小到大排列的的丑数数组,那么下一个满足条件的丑数应该如何得到呢?其实无非就是利用上述规则:
    将已经有的丑数数组中每一个元素乘以primes质因数数组,得到一堆新的丑数,从其中挑选出比现有的丑数数组大的最少的那一个元素,就是下一个满足条件的丑数
    说到这其实我们已经可以写出一个满足题意的代码了,缺点就是还是不满足时长限制(本人亲测),于是参考了剑指offer,在此基础上又做了一步改进。
    改进的点就是不再是将所有的丑数都乘以primes质因数数组,而是新增两个和primes等长的数组,分别叫 idxPri、numPri
    idxPri数组中元素满足如下条件:

    ugly[ idxPri[i]  - 1 ] * primes[i] <= ugly[ ugly.length-1 ]
    

    numPri数组中元素为

    numPri[i] = ugly[ idxPri[i] ] * primes[i]
    

    有了这两个数组,每次我们找下一个丑数的时候都是找对于primes中的每一个质因子,乘以 ugly 中哪一个丑数元素比ugly中最大的丑数刚好大一点。找到这个丑数元素的下标我们将其存储到idxPri中,存储下标与primes对应上,并把每一个质因子所产生的比ugly最大丑数大一点的那个丑数也按对应下标存到numPri中,对比numPri中谁最小,谁就应该是下一个丑数。
    循环此过程,直到ugly长度达到n
    具体代码如下

    var nthSuperUglyNumber = function(n, primes) {
         var ugly = [1]
         var idxPri = new Array( primes.length ).fill(0)
         var numPri = new Array( primes.length )
         var last = ugly[ ugly.length-1 ] 
        while( n !== ugly.length ){     
            for( var i = 0 ; i < idxPri.length ; i++ ){
                while( ugly[ idxPri[i] ] * primes[i] <= last ) {
                    idxPri[i]++;
                }
            }
            for( var i= 0  ; i < idxPri.length ; i++ ){
                numPri[i] = ugly[ idxPri[i] ] * primes[i]
            }
            ugly.push( numPri.reduce( function(a,b){ return a<b ? a : b } ) )
            last = ugly[ ugly.length-1 ]
        }
        return last
     }
    

    剑指offer上对于这种方法解释是以空间代价换时间代价,其实大家仔细看可以看出,每次找出一个丑数过程循环的次数少了很多,但是我们又额外声明了两个数组,这应该就是书上所说的空间换时间。

    呼吸不停,代码不止!

    相关文章

      网友评论

        本文标题:leetcode_313_超级丑数

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/zvwgcctx.html