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  • 【Java】 剑指offer(57-2) 为s的连续正数序列

     

    本文参考自《剑指offer》一书,代码采用Java语言。

    更多:《剑指Offer》Java实现合集  

    题目

      输入一个正数s,打印出所有和为s的连续正数序列(至少含有两个数)。例如输入15,由于1+2+3+4+5=4+5+6=7+8=15,所以结果打印出3个连续序列1~5、4~6和7~8。

    思路

      指针法:

      类似(57-1) 和为s的两个数字的方法,用两个指针small和big分别代表序列的最大值和最小值。令small从1开始,big从2开始。

      当从small到big的序列的和小于s时,增加big,使序列包含更多数字;(记得更新序列之和)

      当从small到big的序列的和大于s时,增加small,使序列去掉较小的数字;(记得更新序列之和)

      当从small到big的序列的和等于s时,此时得到一个满足题目要求的序列,输出,然后继续将small增大,往后面找新的序列。

      序列最少两个数字,因此,当small到了s/2时,就可以结束判断了。

      数学分析法:

      参考自牛客网丁满历险记的答案。

      对于一个长度为n的连续序列,如果它们的和等于s,有:

      1)当n为奇数时,s/n恰好是连续序列最中间的数字,即n满足 (n&1)==1 && s%n==0

      2)当n为偶数时,s/n恰好是连续序列中间两个数字的平均值,小数部分为0.5,即n满足 (s%n)*2==n (判断条件中包含了n为偶数的判断)

      得到满足条件的n后,相当于得到了序列的中间数字s/n,所以可以得到第一个数字为 (s / n) - (n - 1) / 2,结合长度n可以得到所有数字。

      此外,在什么范围内找n呢?我们知道n至少等于2,那至多等于多少?n最大时,序列从1开始,根据等差数列的求和公式根据等差数列的求和公式:S = (1 + n) * n / 2,可以得到n应该小于sqrt(2s),所以只需要从n=2到sqrt(2s)来判断满足条件的n,继而输出序列。

    测试算例 

      1.功能测试(存在/不存在和为s的序列)

      2.边界值测试(s=3)

    Java代码

    方法一:

    //题目:输入一个正数s,打印出所有和为s的连续正数序列(至少含有两个数)。
    //例如输入15,由于1+2+3+4+5=4+5+6=7+8=15,所以结果打印出3个连续序列1~5、
    //4~6和7~8。
    
    public class ContinuousSquenceWithSum {
        //方法一:采用两个指针的方法
        public ArrayList<ArrayList<Integer> > FindContinuousSequence(int sum) {
            ArrayList<ArrayList<Integer> > sequenceList = new ArrayList<ArrayList<Integer> >();
            if(sum<=0)
                return sequenceList;
            
            int small = 1;
            int big = 2;
            int curSum = small+big;
            while(small <= sum/2){
                if(curSum == sum){
                    ArrayList<Integer> sequence = new ArrayList<Integer>();
                    for(int i=small;i<=big;i++)
                        sequence.add(i);
                    sequenceList.add(sequence);
                    curSum-=small;
                    small++; //这两行位置先后要注意
                }
                if(curSum < sum){
                    big++;
                    curSum+=big;
                }
                if(curSum > sum){
                    curSum-=small;
                    small++;
                }
            }
            return sequenceList;
        }  
    }
    

      

    方法二:

        //方法二:数学分析法
        public ArrayList<ArrayList<Integer> > FindContinuousSequence(int sum) {
            ArrayList<ArrayList<Integer> > sequenceList = new ArrayList<ArrayList<Integer> >();
            if(sum<=0)
                return sequenceList;
            
            for(int n=(int) Math.sqrt(2*sum);n>=2;n--){
                if(((n&1)==1 && sum%n==0) || ((n&1)==0 && (sum%n)*2==n)){
                    ArrayList<Integer> sequence = new ArrayList<>();
                    for (int j = 0, k = (sum / n) - (n - 1) / 2; j < n; j++, k++) {
                        sequence.add(k);
                    }
                    sequenceList.add(sequence);
                }
            }
            return sequenceList;
        }
    

      

    收获

      1.还是利用两个指针,这个技巧要学会

      2.代码中求连续序列的和,并没有每次遍历计算,而是根据每次操作的情况而在之前的结果上进行加减,可以提高效率,值得学习

      3.题目57-1) 和为s的两个数字中的指针是从两端开始,本题指针从1,2开始,注意指针的初始设置。

      4.方法二中,当s/n的余数为0.5时,s%n的结果是n/2,而不是1。

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yongh/p/9962159.html
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