力扣738. 单调递增的数字

该博客介绍了LeetCode第738题的解决方案,涉及如何构造小于或等于给定非负整数N的最大单调递增整数。博主通过贪心策略,解释了如何在遇到不满足单调递增条件的数位时,减少高位数字并填充低位为9以达到最大值。同时,博主提到了`to_string()`、`stoi()`和`atoi()`方法在字符串与整数转换中的应用及其区别。

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题目:给定一个非负整数 N,找出小于或等于 N 的最大的整数,同时这个整数需要满足其各个位数上的数字是单调递增。

(当且仅当每个相邻位数上的数字 x 和 y 满足 x <= y 时,我们称这个整数是单调递增的。)
思路:贪心
我们可以从高到低按位构造这个小于等于 N 的最大单调递增的数字。假设不考虑 N 的限制,那么对于一个长度为 n 的数字,最大单调递增的数字一定是每一位都为 9 的数字。

记strN[i] 表示数字 N 从高到低的第 i 位的数字(i 从 0 开始)。

如果整个数字 N 本身已经是按位单调递增的,那么最大的数字即为 N。

如果找到第一个位置 i 使得 [0,i-1]的数位单调递增且strN[i−1]>strN[i],此时 [0,i] 的数位都与 N 的对应数位相等,仍然被 N 限制着,即我们不能随意填写 [i+1,n-1]位置上的数字。为了得到最大的数字,我们需要解除 N 的限制,来让剩余的低位全部变成 9 ,即能得到小于 N 的最大整数。而从贪心的角度考虑,我们需要尽量让高位与 N 的对应数位相等,故尝试让strN[i−1] 自身数位减 1。此时已经不再受 N 的限制,直接将[i,n−1] 的位置上的数全部变为 9 即可。

但这里存在一个问题:当strN[i−1] 自身数位减 1 后可能会使得 strN[i−1] 和 strN[i−2] 不再满足递增的关系,因此我们需要从i−1 开始递减比较相邻数位的关系,直到找到第一个位置 j 使得strN[j] 自身数位减1后 strN[j−1]和strN[j] 仍然保持递增关系,或者位置 j 已经到最左边(即 j 的值为 0),此时我们将 [j+1,n-1]的数全部变为 9 才能得到最终正确的答案。

class Solution {
public:
    int monotoneIncreasingDigits(int N) {
       string s=to_string(N);
       int i=1;
       while(i<s.size()&&s[i-1]<=s[i]){
           i++;
       }
      if(i<s.size()){
           while(i>0&&s[i-1]>s[i]){
               s[i-1]--;
               i--;
           }
           for(i+=1;i<s.size();i++){
               s[i]='9';
           }
       }
       return stoi(s);
    }
};

收获:
to_string()方法:将数值转化为字符串。返回对应的字符串。

stoi()方法:将数字字符串转换成int输出。
atoi()方法:将数字字符串转换成int输出。
两者区别:
(一.)atoi()的参数是 const char* ,因此对于一个字符串str我们必须调用 c_str()的方法把这个string转换成 const char* 类型的,而stoi()的参数是const string*,不需要转化为 const char*;
(二.)stoi()会做范围检查,默认范围是在int的范围内的,如果超出范围的话则会runtime error!
(三.)而atoi()不会做范围检查,如果超出范围的话,超出上界,则输出上界,超出下界,则输出下界;

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