剑指offer_数学和其他

博客内容涉及《剑指Offer》中与数学相关的编程挑战,包括多个Python文件的解决方案,探讨了数值计算、逻辑推理等数学在编程面试中的应用。

数学和其他
#14_2.py

# 给你一根长度为 n 的绳子,请把绳子剪成整数长度的 m 段(m、n都是整数,n>1并且m>1),每段绳子的长度记为 k[0],k[1]...k[m - 1] 。请问 k[0]*k[1]*...*k[m - 1] 可能的最大乘积是多少?例如,当绳子的长度是8时,我们把它剪成长度分别为2、3、3的三段,此时得到的最大乘积是18。
class Solution:
    def cuttingRope(self, n: int) -> int:
        if n<=3:
            return n-1
        div=n//3
        remain=n%3
        if remain==0:
            return 3**div%1000000007
        if remain==1:
            return 3**(div-1)*4%1000000007
        if remain==2:
            return 2*3**div%1000000007

#15.py

# 请实现一个函数,输入一个整数,输出该数二进制表示中 1 的个数。例如,把 9 表示成二进制是 1001,有 2 位是 1。因此,如果输入 9,则该函数输出 2。

# 示例 1:

# 输入:00000000000000000000000000001011
# 输出:3
# 解释:输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中,共有三位为 '1'。
# 示例 2:

# 输入:00000000000000000000000010000000
# 输出:1
# 解释:输入的二进制串 00000000000000000000000010000000 中,共有一位为 '1'。
# 示例 3:

# 输入:11111111111111111111111111111101
# 输出:31
# 解释:输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中,共有 31 位为 '1'。

class Solution:
    def hammingWeight(self, n: int) -> int:
        mask=1
        count=0
        for i in range(32):
            if n&mask>0:
                count+=1
            mask=mask<<1
        return count

#42.py

# 输入一个整数 n ,求1~n这n个整数的十进制表示中1出现的次数。
# 例如,输入12,1~12这些整数中包含1 的数字有1、10、11和12,1一共出现了5次。
# 示例 1:
# 输入:n = 12
# 输出:5
# 示例 2:
# 输入:n = 13
# 输出:6
class Solution:
    def countDigitOne(self, n: int) -> int:
        res=0
        digit=1
        high,cur,low=n//10,n%10,0
        while high!=0 or cur!=0:
            if cur == 0: res += high * digit
            elif cur == 1: res += high * digit + low + 1
            else: res += (high + 1) * digit
            low+=cur*digit
            cur=high%10
            high=high//10
            digit*=10
        return res

#43.py

# 输入一个整数 n ,求1~n这n个整数的十进制表示中1出现的次数。

# 例如,输入12,1~12这些整数中包含1 的数字有1、10、11和12,1一共出现了5次。

#  

# 示例 1:

# 输入:n = 12
# 输出:5
# 示例 2:

# 输入:n = 13
# 输出:6
class Solution:
    def countDigitOne(self, n: int) -> int:
        res=0
        digit=1
        high,cur,low=n//10,n%10,0
        while high!=0 or cur!=0:
            if cur == 0: res += high * digit
            elif cur == 1: res += high * digit + low + 1
            else: res += (high + 1) * digit
            low+=cur*digit
            cur=high%10
            high=high//10
            digit*=10
        return res

#44.py

# 数字以0123456789101112131415…的格式序列化到一个字符序列中。在这个序列中,第5位(从下标0开始计数)是5,第13位是1,第19位是4,等等。

# 请写一个函数,求任意第n位对应的数字。

#  

# 示例 1:

# 输入:n = 3
# 输出:3
# 示例 2:

# 输入:n = 11
# 输出:0
class Solution:
    def findNthDigit(self, n: int) -> int:
        #1位数字1-9一共9个(1*9)
        #2位数字10-99一共90个 (2*90)
        #3位数字100-999一共900个(3*900)
        #4位1000-9999,9000个(4*9000)
        
        digit=1
        start=1
        count=9
        while n>count:
            n=n-count
            digit+=1
            start*=10
            count=digit*start*9
        return int(str(start+(n-1)//digit)[(n-1)%digit])

#45.py

# 数字以0123456789101112131415…的格式序列化到一个字符序列中。在这个序列中,第5位(从下标0开始计数)是5,第13位是1,第19位是4,等等。
# 请写一个函数,求任意第n位对应的数字。
# 示例 1:
# 输入:n = 3
# 输出:3
# 示例 2:
# 输入:n = 11
# 输出:0
class Solution:
    def minNumber(self, nums: List[int]) -> str:
        def rules(a,b):
            if a+b>b+a:return 1
            if a+b<b+a:return -1
            else:return 0

        nums=[str(i) for i in nums]

        nums.sort(key=functools.cmp_to_key(rules))
        return "".join(nums)
内容概要:本文介绍了一个基于冠豪猪优化算法(CPO)的无人机三维路径规划项目,利用Python实现了在复杂三维环境中为无人机规划安全、高效、低能耗飞行路径的完整解决方案。项目涵盖空间环境建模、无人机动力学约束、路径编码、多目标代价函数设计以及CPO算法的核心实现。通过体素网格建模、动态障碍物处理、路径平滑技术多约束融合机制,系统能够在高维、密集障碍环境下快速搜索出满足飞行可行性、安全性与能效最优的路径,并支持在线重规划以适应动态环境变化。文中还提供了关键模块的代码示例,包括环境建模、路径评估CPO优化流程。; 适合人群:具备一定Python编程基础优化算法基础知识,从事无人机、智能机器人、路径规划或智能优化算法研究的相关科研人员与工程技术人员,尤其适合研究生及有一定工作经验的研发工程师。; 使用场景及目标:①应用于复杂三维环境下的无人机自主导航与避障;②研究智能优化算法(如CPO)在路径规划中的实际部署与性能优化;③实现多目标(路径最短、能耗最低、安全性最高)耦合条件下的工程化路径求解;④构建可扩展的智能无人系统决策框架。; 阅读建议:建议结合文中模型架构与代码示例进行实践运行,重点关注目标函数设计、CPO算法改进策略与约束处理机制,宜在仿真环境中测试不同场景以深入理解算法行为与系统鲁棒性。
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