*题目:我们把只包含因子2、3和5的数称作丑数(Ugly Number)。
例如6、8都是丑数,但14不是,因为它包含因子7。
例如6、8都是丑数,但14不是,因为它包含因子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1500个丑数。
思路:
如果能够根据已经计算好的丑数,计算出下一个丑数就可以避免这种情况,实现从丑数到丑数的高效算法,根据定义可知,后面的丑数肯定是前面已知丑数乘以2,3,5得到的。
我们假设一个数组中已经有若干丑数,并且这些丑数是按顺序排列的,我们把现有的最大丑数记为max,则下一个丑数肯定是前面丑数乘以2,3,5得到的。不妨考虑乘以2得到的情况,我们把数组中的每一个数都乘以2,由于原数组是有序的,因为乘以2后也是有序递增的,这样必然存在一个数M2,它前面的每一个数都是小于等于max,而包括M2在内的后面的数都是大于max的,因为我们还是要保持递增顺序,所以我们取第一个大于max的数M2。同理对于乘以3的情况,可以取第一个大于max的数M3,对于乘以5的情况,可以取第一个大于max的数M5。
最终下一个丑数取:min{M2,M3,M5}即可:
代码如下:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int Min(int a,int b,int c)
{
int sum=(a>b)? b:a;
sum=(sum>c)?c:sum;
return sum;
}
int getuglynum(int index)
{
if (index<=0)
{
return 0;
}
int *puglynumber=NULL;
puglynumber=(int *) malloc(index*sizeof(int));
if (puglynumber==NULL)
{
exit(1);
}
puglynumber[0]=1;
int nextnumber=1;
int *puglynumber2=puglynumber;
int *puglynumber3=puglynumber;
int *puglynumber5=puglynumber;
while(nextnumber<index)
{
int min=0;
min=Min(*puglynumber2 *2,*puglynumber3 *3,*puglynumber5 *5);
puglynumber[nextnumber]=min;
while (*puglynumber2 *2<=puglynumber[nextnumber])
{
++puglynumber2;
}
while (*puglynumber3 *3<=puglynumber[nextnumber])
{
++puglynumber3;
}
while (*puglynumber5 *5<=puglynumber[nextnumber])
{
++puglynumber5;
}
++nextnumber;
}
long int ugly=0;
ugly=puglynumber[nextnumber-1];
free (puglynumber);
return ugly;
}
int main()
{
printf("%d\n",getuglynum(1500));
return 0;
}
这种高效的算法可以节省时间,不过需要开辟内存,占用空间,其实是一种空间换时间的思想。