1. Ugly Number II

Write a program to find the n-th ugly number.

Ugly numbers are positive numbers whose prime factors only include 2, 3, 5.

Example:

Input: n = 10
Output: 12
Explanation: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12 is the sequence of the first 10 ugly numbers.

Note:

  1. 1 is typically treated as an ugly number.
  2. n does not exceed 1690.

解法1

暴力搜索。假设已经知道了前n个丑数\(a_1, a_2, ..., a_n\),求第n+1个丑数,则有:

\[a_{n+1} = \min\{2*a_i, 3*a_j, 5*a_k\}, \quad \forall i, j, k\in[1, n]\\
s.t\quad a_{n+1} > a_n
\]
class Solution {
public:
int nthUglyNumber(int n) {
vector<int>u_n{1};
int prime[3] = {2, 3, 5};
while(u_n.size() < n){
int flag = 0;
int cur_n = INT_MAX;
for(int i = u_n.size() - 1; i >= 0; --i){
for(int j = 0; j < 3; ++j){
if(u_n[i]*prime[j] > u_n.back()){
cur_n = min(cur_n, u_n[i]*prime[j]);
}else{
flag++;
}
}
if(flag == 3)break;
}
u_n.push_back(cur_n);
}
return u_n.back();
}
};

但是提交会超时。。。

解法2 对解法1进行改进。显然丑数数组是有序的,可以用二分查找完成,查找的问题描述为:

寻找第一次出现的满足 \(k\times a_i > a_n\)的\(a_i\)

搜索过程为:对于区间\([l, r]\)

  • \(k\times a_{mid} > a_n\),则满足条件的肯定在\([l, mid]\)中
  • \(k\times a_{mid} \leq a_n\),则满足条件的肯定在\([mid+1, r]\)中
typedef long long int LL;
class Solution {
public:
int nthUglyNumber(int n) {
vector<LL>u_n{1};
int prime[3] = {2, 3, 5};
while(u_n.size() < n){
LL cur_n = LLONG_MAX;
for(int j = 0; j < 3; ++j){
int idx = bin_search(u_n, prime[j]);
cur_n = min(cur_n, prime[j]*u_n[idx]);
}
u_n.push_back(cur_n);
}
return u_n.back();
}
int bin_search(vector<LL>&nums, int k){
int last_num = nums.back();
int l = 0, r = nums.size()-1;
while(l < r){
int mid = (l + r) / 2;
if(nums[mid]*k > last_num)r=mid;
else l = mid + 1;
}
return l;
}
};

解法3 注意到事实:如果\(a_n\)是丑数,则\(2a_n, 3a_n, 5a_n\)也是丑数

typedef long long int LL;
class Solution {
public:
int nthUglyNumber(int n) {
priority_queue<LL, vector<LL>, greater<LL>>q;
set<LL>s;
int prime[3] = {2, 3, 5}; q.push(1);
s.insert(1);
LL ans = q.top();
for(int i = 0; i < n; ++i){
ans = q.top();
q.pop();
s.erase(ans);
for(int j = 0; j < 3; ++j){
if(s.find(ans*prime[j]) == s.end()){
q.push(ans*prime[j]);
s.insert(ans*prime[j]);
}
}
}
return ans;
}
};

解法4 根据解法三种事实,利用动态规划

class Solution {
public:
int nthUglyNumber(int n) {
int pre2 = 0, pre3 = 0, pre5 = 0;
int nums[1690];
nums[0] = 1;
for(int i = 1; i < n; ++i){
int ugly = min(nums[pre2]*2, min(nums[pre3]*3, nums[pre5]*5));
nums[i] = ugly;
if(ugly % 2 == 0)pre2++;
if(ugly % 3 == 0)pre3++;
if(ugly % 5 == 0)pre5++;
}
return nums[n-1];
}
};

【刷题-LeetCode】264. Ugly Number II的更多相关文章

  1. [leetcode] 264. Ugly Number II (medium)

    263. Ugly Number的子母题 题目要求输出从1开始数,第n个ugly number是什么并且输出. 一开始想着1遍历到n直接判断,超时了. class Solution { public: ...

  2. [LeetCode] 264. Ugly Number II 丑陋数 II

    Write a program to find the n-th ugly number. Ugly numbers are positive numbers whose prime factors ...

  3. [LeetCode] 264. Ugly Number II 丑陋数之二

    Write a program to find the n-th ugly number. Ugly numbers are positive numbers whose prime factors ...

  4. Leetcode 264. Ugly Number II

    Write a program to find the n-th ugly number. Ugly numbers are positive numbers whose prime factors ...

  5. (medium)LeetCode 264.Ugly Number II

    Write a program to find the n-th ugly number. Ugly numbers are positive numbers whose prime factors ...

  6. LeetCode——264. Ugly Number II

    题目: Write a program to find the n-th ugly number. Ugly numbers are positive numbers whose prime fact ...

  7. leetcode 263. Ugly Number 、264. Ugly Number II 、313. Super Ugly Number 、204. Count Primes

    263. Ugly Number 注意:1.小于等于0都不属于丑数 2.while循环的判断不是num >= 0, 而是能被2 .3.5整除,即能被整除才去除这些数 class Solution ...

  8. 【LeetCode】264. Ugly Number II

    Ugly Number II Write a program to find the n-th ugly number. Ugly numbers are positive numbers whose ...

  9. 【LeetCode】264. Ugly Number II 解题报告(Java & Python)

    标签(空格分隔): LeetCode 作者: 负雪明烛 id: fuxuemingzhu 个人博客: http://fuxuemingzhu.cn/ https://leetcode.com/prob ...

随机推荐

  1. LuoguP4263 [Code+#3]投票统计 题解

    Content 有 \(t\) 组询问,每组询问给定一个长度为 \(n\) 的数列,请将出现次数最多的数按照从小到大的顺序输出,或者这些数在数列中出现的次数都相等. 数据范围:\(t\) 未知,\(n ...

  2. AT266 迷子のCDケース 题解

    Content 有 \(n+1\) 个碟,编号为 \(0\sim n\),一开始 \(0\) 号碟在播放机上,其他的碟依次放进了 \(n\) 个盒子里面.现在有 \(m\) 次操作,每次操作找到当前在 ...

  3. CF111A Petya and Inequiations 题解

    Content 请找出一个由 \(n\) 个正整数组成的数列 \(\{a_1,a_2,\dots,a_n\}\),满足以下两种条件: \(\sum\limits_{i=1}^na_i^2\geqsla ...

  4. 什么是协程?与线程和进程对比优劣在哪?gevent协程示例代码

      协程 协程,又称微线程,纤程.英文名Coroutine..一句话说明什么是线程:协程是一种用户态的轻量级线程. 协程拥有自己的寄存器上下文和栈.协程调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在 ...

  5. 分布式系统一致性算法(Paxos)

    CAP理论    一致性(Consistency)    可用性(Availability)    分区容错性(网络分区)Partition toleranceCAP理论的特点,就是CAP只能满足其中 ...

  6. .net Core 使用 iTextSharp 生成PDF 简单示例

    在 Nuget 中导入需要的插件: 实现的代码: 1 [HttpGet, Route("CreatePdf")] 2 public Response CreatePdf() 3 { ...

  7. Linux(centos)使用shell脚本停止启动jar包

    在jar包目录下创建一个文件,后缀为 .sh #!/bin/bash # stop service pid=`ps -ef | grep "jar包名字" | grep -v &q ...

  8. 【九度OJ】题目1473:二进制数 解题报告

    [九度OJ]题目1473:二进制数 解题报告 标签(空格分隔): 九度OJ http://ac.jobdu.com/problem.php?pid=1473 题目描述: 大家都知道,数据在计算机里中存 ...

  9. 【LeetCode】190. Reverse Bits 解题报告(Python & C++)

    作者: 负雪明烛 id: fuxuemingzhu 个人博客: http://fuxuemingzhu.cn/ 目录 题目描述 解题方法 二进制字符串翻转 位运算 日期 题目地址:https://le ...

  10. 【剑指Offer】10- II. 青蛙跳台阶问题 解题报告(Python & C++)

    作者: 负雪明烛 id: fuxuemingzhu 个人博客:http://fuxuemingzhu.cn/ 个人微信公众号:负雪明烛 目录 题目描述 解题方法 动态规划 日期 题目地址:https: ...