剑指offer32_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。

题意理解:

1.直接法。逐个判断每个整数是不是丑数的解法,直观但不够高效:所谓一个数m是另一个数n的因子,是指n能被m整除,也就是说n%m==0.根据丑数的定义,丑数只能被2,3,5整除。也就是说如果一个数能被2整除,我们把它连续除以2;如果能被3整除,就连续除以3;如果能被5整除,就除以5.如果最后我们得到的是1,那么这个数就是丑数,否则不是。

2.巧解法。直接每个数进行判断显然是比较费时的。(想到之前做题遇到的一种思路,存储一个大小为N的数组,一个丑数一定是之前的丑数乘以2、3或者5的结果,在判断前面某个值为丑数的时候,都对后面的丑数进行覆盖。但这个仅限于判断一个数是否是丑数,而不是返回第N个丑数,所以需要再转变一下思路)

参考博客https://blog.csdn.net/d12345678a/article/details/53557456中的描述:

 这种思路的关键在于怎样确定数组里面的丑数是排序好的。假设数组中已经有若干个丑数排好后存放在数组中,并且把已有的最大的丑数记作M,我们接下来分析如何生成下一个丑数。该丑数肯定是前面某个丑数乘以2,3,5的结果。所以我们首先考虑把已有的每个丑数乘以2.在乘以2的时候,能得到若干个小于或等于M的结果。由于是按照顺序生成的,小于或者等于M肯定已经在数组中了,我们不需要再次考虑;还会得到若干个大于M的结果,但我们只需要第一个大于M的结果,因为我们希望丑数是指按从小到大的顺序生成的,其他更大的结果以后再说。我们把得到的第一个乘以2后大于M的结果即为M2.同样,我们把已有的每一个丑数乘以3,5,能得到第一个大于M的结果M3和M5.那么下一个丑数应该是M2,M3,M5这3个数的最小者。

public class Solution {
    public int GetUglyNumber_Solution(int index) {
        if(index <= 0) return 0;
        int[] ugly = new int[index];
        ugly[0] = 1;
        //定义三个从0开始的指针,每次都指向刚刚大于当前丑数的X倍值
        int i2 = 0;
        int i3 = 0;
        int i5 = 0;
        for(int i = 1; i < index; i++){
            int tmp = min(ugly[i2]*2,ugly[i3]*3,ugly[i5]*5);
            ugly[i] = tmp;//ugly[i]为当前第i个丑数,来自三个倍数值中的最小值,而不是三个值中的最小值
            //三个while循环寻找刚刚超过ugly[i]的2倍3倍或5倍丑数
            //如果ugly[i2]*2>ugly[i]也大于ugly[i+1],在i+1的循环中就不会被增加,i2指针还是维持原值

            while(ugly[i2]*2 <= ugly[i])
                i2++;
            while(ugly[i3]*3 <= ugly[i])
                i3++;
            while(ugly[i5]*5 <= ugly[i])
                i5++;
        }
        return ugly[index-1];
    }
    public int min(int a,int b,int c){
        if(a > b)
            a = b;
        if(a > c)
            a = c;
        return a;
    }
}

}

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