程序员面试金典 - 面试题 05.04. 下一个数（线性扫描）

1. 题目

下一个数。给定一个正整数，找出与其二进制表达式中1的个数相同且大小最接近的那两个数（一个略大，一个略小）。

例1:
 输入：num = 2（或者0b10）
 输出：[4, 1] 或者（[0b100, 0b1]）
 
例2:
 输入：num = 1
 输出：[2, -1]
 
提示:
num的范围在[1, 2147483647]之间；
如果找不到前一个或者后一个满足条件的正数，那么输出 -1。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/closed-number-lcci
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2. 解题

• 类似题目：LeetCode 31. 下一个排列（线性扫描）

2.1 STL

• prev_permutation\next_permutation，返回的是 bool 值，会改变原数组！！！

class Solution {
public:
    vector<int> findClosedNumbers(int num) {
    	vector<int> n(32,0);
    	int i = 31;
    	while(num)//数字转成二进制存在数组里
    	{
    		n[i--] = num&1;
    		num >>= 1;
    	}
    	vector<int> ans(2,-1);
    	next_permutation(n.begin(),n.end());//会改变原数组
    	long a = calnum(n);
    	if(0 < a && a <= INT_MAX)
    		ans[0] = a;
    	prev_permutation(n.begin(), n.end());//上面next了一下，这里往回退2步
    	prev_permutation(n.begin(), n.end());
    	a = calnum(n);
    	if(0 < a && a <= INT_MAX)
    		ans[1] = a;
    	return ans;
    }

    int calnum(vector<int>& num)
    {
    	long sum = 0;
    	for(int i : num)
    		sum = sum*2+i;
    	return sum;
    }
};

0 ms 6.1 MB

2.2 线性扫描

• 手写下一个排列、前一个排列

class Solution {
public:
    vector<int> findClosedNumbers(int num) {
    	vector<int> n(32,0);
    	int i = 31;
    	while(num)
    	{
    		n[i--] = num&1;
    		num >>= 1;
    	}
    	vector<int> ans(2,-1);
    	next_perm(n);
    	long a = calnum(n);
    	if(0 < a && a <= INT_MAX)
    		ans[0] = a;
    	prev_perm(n);
    	prev_perm(n);
    	a = calnum(n);
    	if(0 < a && a <= INT_MAX)
    		ans[1] = a;
    	return ans;
    }
    void next_perm(vector<int>& n)
    {
    	int i = n.size()-2, j;
    	while(i>=0 && n[i] >= n[i+1])
    		i--;//找到下降点
    	if(i>=0)
        {
            j = i+1;
            while(j < n.size() && n[i] < n[j])
                j++;
            swap(n[i],n[j-1]);
        }
    	reverse(n,i+1,n.size()-1);
    }
    void prev_perm(vector<int>& n)
    {
    	int i = n.size()-2, j;
    	while(i>=0 && n[i] <= n[i+1])
    		i--;//找到上升点
    	if(i>=0)
        {
            j = i+1;
            while(j < n.size() && n[i] > n[j])
                j++;
            swap(n[i],n[j-1]);
        }
    	reverse(n,i+1,n.size()-1);
    }
    void reverse(vector<int>& n, int l ,int r)
    {
    	while(l < r)
    		swap(n[l++],n[r--]);
    }
    int calnum(vector<int>& num)
    {	//计算排列后的数值
    	long sum = 0;
    	for(int i : num)
    		sum = (sum<<1)+i;
    	return sum;
    }
};

4 ms 6.3 MB