264.Ugly Number II

本文介绍了LeetCode第264题的解决方案,该题旨在寻找第n个丑数,即仅包含质因数2、3、5的正整数。通过动态规划的方法,维护三个指针向前推进,实现高效求解。

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  • 问题描述

LeetCode的第264道题目,编写程序以查找第n个丑数。

丑数是正数,其因数仅包括2, 3, 5。

  • 解决方案

动态规划来做,每个丑数必定是前面丑数×2,×3或者×5得来,维护三个指针,依次向前求解,代码如下:


 public  int nthUglyNumber(int n) {
        return nthUglyNumber(n,2,3,5);
    }

    public static int nthUglyNumber(int n,int a,int b,int c) {
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[1] = 1;
        int p1 = 1, p2 = 1, p3 = 1;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            dp[i] = Math.min(dp[p1] * a, Math.min(dp[p2] * b, dp[p3] * c));
            if (dp[i] == dp[p1] * a)
                p1++;
            if (dp[i] == dp[p2] * b)
                p2++;
            if (dp[i] == dp[p3] * c)
                p3++;
        }
        return dp[n];
    }

在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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