1、实现一个函数,对一个正整数n,算得到1需要的最少操作次数。操作规则为:如果n为偶数,将其除以2;如果n为奇数,可以加1或减1;一直处理下去。
例子:
func(7) = 4,可以证明最少需要4次运算
n = 7
n-1 6
n/2 3
n-1 2
n/2 1
要求:实现函数(实现尽可能高效) int func(unsign int n);n为输入,返回最小的运算次数。给出思路(文字描述),完成代码,并分析你算法的时间复杂度。
答:
[cpp] view plaincopyint func(unsigned int n)
{
if(n == 1)
return 0;
if(n % 2 == 0)
return 1 + func(n/2);
int x = func(n + 1);
int y = func(n - 1);
if(x > y)
return y+1;
else
return x+1;
}
假设n表示成二进制有x bit,可以看出计算复杂度为O(2^x),也就是O(n)。
将n转换到二进制空间来看(比如7为111,6为110):
- 如果最后一位是0,则对应于偶数,直接进行除2操作。
- 如果最后一位是1,情况则有些复杂。
**如果最后几位是???01,则有可能为???001,???1111101。在第一种情况下,显然应该-1;在第二种情况下-1和+1最终需要的步数相同。所以在???01的情况下,应该选择-1操作。
**如果最后几位是???011,则有可能为???0011,???11111011。在第一种情况下,+1和-1最终需要的步数相同;在第二种情况下+1步数更少些。所以在???011的情况下,应该选择+1操作。
**如果最后有更多的连续1,也应该选择+1操作。
如果最后剩下的各位都是1,则有11时应该选择-1;111时+1和-1相同;1111时应选择+1;大于四个1时也应该选择+1;
[cpp] view plaincopyint func(unsigned int n)
{
if(n == 1)
return 0;
if(n % 2 == 0)
return 1 + func(n/2);
if(n == 3)
return 2;
if(n&2)
return 1 + func(n+1);
else
return 1 + func(n-1);
}
2、找到满足条件的数组
给定函数d(n)=n+n的各位之和,n为正整数,如d(78)=78+7+8=93。这样这个函数可以看成一个生成器,如93可以看成由78生成。
定义数A:数A找不到一个数B可以由d(B)=A,即A不能由其他数生成。现在要写程序,找出1至10000里的所有符合数A定义的数。
回答:
申请一个长度为10000的bool数组,每个元素代表对应的值是否可以有其它数生成。开始时将数组中的值都初始化为false。
由于大于10000的数的生成数必定大于10000,所以我们只需遍历1到10000中的数,计算生成数,并将bool数组中对应的值设置为true,表示这个数可以有其它数生成。
最后bool数组中值为false的位置对应的整数就是不能由其它数生成的。