313. Super Ugly Number

本文介绍了一种算法问题,即找到第n个超级丑数,超级丑数是所有质因数都在给定质数列表中的正数。文章提供了三种不同编程语言的解决方案,包括C++、Java和Python。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Write a program to find the nth super ugly number.

Super ugly numbers are positive numbers whose all prime factors are in the given prime list primes of size k.

Example:

Input: n = 12, primes = [2, 7, 13, 19]
Output: 32 
Explanation: [1, 2, 4, 7, 8, 13, 14, 16, 19, 26, 28, 32] is the sequence of the first 12 
             super ugly numbers given primes = [2, 7, 13, 19] of size 4.

Note:

  • 1 is a super ugly number for any given primes.
  • The given numbers in primes are in ascending order.
  • 0 < k ≤ 100, 0 < n ≤ 106, 0 < primes[i] < 1000.
  • The nth super ugly number is guaranteed to fit in a 32-bit signed integer.

Approach #1: C++. 

class Solution {
public:
    int nthSuperUglyNumber(int n, vector<int>& primes) {
        unordered_map<int, int> mp;
        vector<int> nums;
        nums.push_back(1);
        while (nums.size() != n) {
            int temp = INT_MAX;
            for (int i = 0; i < primes.size(); ++i) {
                temp = min(temp, nums[mp[primes[i]]] * primes[i]);
            }
            for (int i = 0; i < primes.size(); ++i) {
                if (temp == nums[mp[primes[i]]]*primes[i]) 
                    mp[primes[i]]++;
            }
            nums.push_back(temp);
        }
        return nums[nums.size()-1];
    }
};

  

Approach #2: Java.

class Solution {
    public int nthSuperUglyNumber(int n, int[] primes) {
        int[] ugly = new int[n];
        int[] idx = new int[primes.length];
        
        ugly[0] = 1;
        for (int i = 1; i < n; ++i) {
            ugly[i] = Integer.MAX_VALUE;
            for (int j = 0; j < primes.length; ++j) {
                ugly[i] = Math.min(ugly[i], primes[j] * ugly[idx[j]]);
            }
            
            for (int j = 0; j < primes.length; ++j) {
                while (primes[j] * ugly[idx[j]] <= ugly[i]) idx[j]++;
            }
        }
        
        return ugly[n-1];
    }
}

  

Approach #3: Python.

class Solution(object):
    def nthSuperUglyNumber(self, n, primes):
        """
        :type n: int
        :type primes: List[int]
        :rtype: int
        """
        ugly = [1] * n
        i_list = [-1] * len(primes)
        v_list = [1] * len(primes)
        k = 0
        while k < n:
            x = min(v_list)
            ugly[k] = x
            for v in xrange(len(i_list)):
                if x == v_list[v]:
                    i_list[v] += 1
                    v_list[v] = ugly[i_list[v]] * primes[v]
            k += 1
            
        return ugly[k-1]

  

 

转载于:https://www.cnblogs.com/ruruozhenhao/p/10135150.html

Python中实现寻找丑数的函数,可以利用动态规划的思想。丑数的定义是只包含质因子2、3和5的正整数,且通常1被认为是第一个丑数。根据题目的思路,每一个新的丑数都是由之前的某个丑数乘以2、3或5得到的。因此,我们可以维护三个指针,分别对应乘以2、乘以3和乘以5的情况,每次迭代选出这三个数中的最小值作为下一个丑数,同时更新指针。以下是具体的实现步骤和代码: 参考资源链接:[剑指Offer:丑数(Python)](https://wenku.csdn.net/doc/64530762fcc539136803da9f?spm=1055.2569.3001.10343) 1. 初始化一个数组用于存储丑数,首先存入第一个丑数1。 2. 初始化三个指针i2、i3、i5,分别表示当前乘以2、乘以3、乘以5的丑数在数组中的位置,初始值为0。 3. 初始化变量nextUglyNumber为第一个丑数1。 4. 对于第n个丑数,从nextUglyNumber开始,进行以下步骤直到找到第n个丑数: a. 计算出数组中乘以2、乘以3、乘以5后的候选丑数。 b. 从这三个候选丑数中选出最小的一个,作为下一个丑数。 c. 更新对应的指针i2、i3、i5,使其指向选出的丑数在数组中的位置。 d. 更新变量nextUglyNumber为选出的最小丑数。 5. 返回第n个丑数。 下面是根据上述步骤实现的Python函数: ```python def nthUglyNumber(n): if n <= 0: return 0 ugly_numbers = [1] i2 = i3 = i5 = 0 next_ugly = 1 for _ in range(1, n): next_ugly = min(ugly_numbers[i2] * 2, ugly_numbers[i3] * 3, ugly_numbers[i5] * 5) ugly_numbers.append(next_ugly) if next_ugly == ugly_numbers[i2] * 2: i2 += 1 if next_ugly == ugly_numbers[i3] * 3: i3 += 1 if next_ugly == ugly_numbers[i5] * 5: i5 += 1 return ugly_numbers[-1] ``` 以上代码定义了一个函数nthUglyNumber,通过动态规划的方式计算第n个丑数。该实现方式简洁高效,能够直接解决问题。 结合问题及辅助资料,建议在阅读《剑指Offer:丑数(Python)》一书时,特别关注其中关于动态规划和问题解决策略的讲解。书中的题目和解答将帮助你更深入地理解丑数问题,并掌握如何使用动态规划解决此类问题。当理解了动态规划的基础概念后,你可以尝试解决更复杂的编程挑战,进一步提升你的编程能力。 参考资源链接:[剑指Offer:丑数(Python)](https://wenku.csdn.net/doc/64530762fcc539136803da9f?spm=1055.2569.3001.10343)
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