【LeetCode竞赛题】1006. 笨阶乘 (我们设计了一个笨阶乘 clumsy:在整数的递减序列中,以一个固定顺序的操作符序列来依次替换原有的乘法操作符:乘法(*),除法(/),加法(+)和减法)

本文介绍LeetCode中的1006题,笨阶乘(clumsy factorial)。笨阶乘是在整数递减序列中,用乘法、除法、加法、减法四种操作符交替进行的特殊计算方式。文章通过示例和分析,讲解如何计算N的笨阶乘,提供了一种计算方法,涉及数学和算法思维。

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1006. 笨阶乘  
通常,正整数 n 的阶乘是所有小于或等于 n 的正整数的乘积。例如,factorial(10) = 10 * 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1。
相反,我们设计了一个笨阶乘 clumsy:在整数的递减序列中,我们以一个固定顺序的操作符序列来依次替换原有的乘法操作符:乘法(*),除法(/),加法(+)和减法(-)。
例如,clumsy(10) = 10 * 9 / 8 + 7 - 6 * 5 / 4 + 3 - 2 * 1。
                 (10 * 9 / 8 + 7 ) - (6 * 5 / 4 + 3) + 6 - 2 * 1
然而,这些运算仍然使用通常的算术运算顺序:我们在任何加、减步骤之前执行所有的乘法和除法步骤,并且按从左到右处理乘法和除法步骤。
另外,我们使用的除法是地板除法(floor division),所以 10 * 9 / 8 等于 11。这保证结果是一个整数。
实现上面定义的笨函数:给定一个整数 N,它返回 N 的笨阶乘。

示例 1:
输入:4
输出:7
解释:7 = 4 * 3 / 2 + 1
示例 2:
输入:10
输出:12
解释:12 = 10 * 9 / 8 + 7 - 6 * 5 / 4 + 3 - 2 * 1
         
提示:
1 <= N <= 10000
-2^31 <= answer <= 2^31 - 1  (答案保证符合 32 位整数。)

分析:

通过上题,可以发现,除非遇到减号,我们都可以将部分的和计算出来,
比如:12 = 10 * 9 / 8 + 7 - 6 * 5 / 4 + 3 - 2 * 1
                  = (10 * 9 / 8 + 7) - (6 * 5 / 4 - 3) - 2 * 1;
发现当N不是4的倍数时会有不完整的一组数需要计算,我们可以先计算这组数,结果记为d,
将每四个数归在一起计算,遇到减号在计算下一组,最后计算的结果存放在sum中,
若sum等于0,说明N小于4,返回d,否则返回sum-d.

代码:

public class LeetcodeTest {
	public static void main(String[] args) {
		Solution So = new Solution();
		int N = 10;
		System.out.println(So.clumsy(N));
	}
}
class Solution {
    public int clumsy(int N) {
    	int d = 0;
    	if(N%4 == 1){
    		d = 1;
    	}else if(N%4 == 2){
    		d = 2;
    	}else if(N%4 == 3){
    		d = 6;
    	}
    	int f = 0;
    	int sum = 0;
    	for(int i=N;i>N%4;i-=4){
    		if(f == 0){
    			sum += (i * (i-1) / (i-2) + i-3);	
    			f = 1;
    		}else{
    			sum -= (i * (i-1) / (i-2) - i+3);	
    		}
    	}
    	return sum == 0 ? d : sum-d;
    }
}

 

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