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  • 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。
     
    解析来源 https://www.nowcoder.com/questionTerminal/6aa9e04fc3794f68acf8778237ba065b

    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;
     
     1  public int GetUglyNumber_Solution(int index) {//mytip
     2         if(index<=0){
     3             return 0;
     4         }
     5         ArrayList<Integer> un = new ArrayList<>(index);
     6         un.add(1);
     7         int index2=0;
     8         int index3=0;
     9         int index5=0;
    10         for(int i=1;i<index;i++){
    11             int value =Math.min(un.get(index2)*2,Math.min(un.get(index3)*3,un.get(index5)*5));
    12             if(value ==un.get(index2)*2) index2++;
    13             if(value ==un.get(index3)*3) index3++;
    14             if(value ==un.get(index5)*5) index5++;
    15             un.add(value);
    16         }
    17         return un.get(index-1);
    18     }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhacai/p/10713500.html
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