49-丑数
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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。
丑数是只包含2 3 5因子的数,因此我们考虑以1作为起点,反复对现有丑数乘以 2 3 5然后取其最小值重新放到数组中,这样反复迭代即可求出指定位置的丑数。
1 丑数数组 1
乘以2队列 2
乘以3队列 3
乘以5队列 5
我们取上面三个队列中的队头元素中的最小值放到丑数数组中
2 丑数数组 1 2
乘以2队列 4
乘以3队列 3 6
乘以5队列 5 10
3 丑数数组 1 2 3
乘以2队列 4 6
乘以3队列 6 9
乘以5队列 5 10 15
4 丑数数组 1 2 3 4
乘以2队列 6 8
乘以3队列 6 9 12
乘以5队列 5 10 15 20
5 丑数数组 1 2 3 4 5
乘以2队列 6 8 10
乘以3队列 6 9 12 15
乘以5队列 10 15 20 25
队头里有两个同样的6 需要都去掉
6 丑数数组 1 2 3 4 5 6
乘以2队列 8 10 12
乘以3队列 9 12 15 18
乘以5队列 10 15 20 25 30
其实我们没有必要维护三个队列,只需要维护三个指针即可。
后面的丑数一定是前面的某个丑数 乘以2或3 或5得到的。我们用三个指针,分别表示乘以2 乘以3 乘以5,然后比较得到最小值放到丑数数组中,同时对应的指针后移一位即可。
public int GetUglyNumber_Solution(int index) {
int[] data = new int[index + 1];
data[1] = 1;
int factor2Index = 1;
int factor3Index = 1;
int factor5Index = 1;
for (int i = 1; i < index; i++) {
int min = min(data[factor2Index] * 2, data[factor3Index] * 3, data[factor5Index] * 5);
data[i + 1] = min;
if (data[factor2Index] * 2 == min) {
factor2Index++;
}
if (data[factor3Index] * 3 == min) {
factor3Index++;
}
if (data[factor5Index] * 5 == min) {
factor5Index++;
}
}
return data[index];
}
private int min(int a, int b, int c) {
return min(min(a, b), c);
}
private int min(int a, int b) {
return a > b ? b : a;
}