《剑指offer》【丑数】(python版)

题目描述:
把只包含质因子2、3和5的数称作丑数(Ugly Number)。例如6、8都是丑数,但14不是,因为它包含质因子7。 习惯上我们把1当做是第一个丑数。求按从小到大的顺序的第N个丑数。

思路:
最直接的暴力解法是从1开始依次判断数字是否为丑数,直到达到要求的丑数个数。当然这种方法肯定是会TLE的,所以我们分析一下丑数的生成特点(这里把1排除):

因为丑数只包含质因子2,3,5,假设我们已经有n-1个丑数,按照顺序排列,且第n-1的丑数为M。那么第n个丑数一定是由这n-1个丑数分别乘以2,3,5,得到的所有大于M的结果中,最小的那个数。

事实上我们不需要每次都计算前面所有丑数乘以2,3,5的结果,然后再比较大小。因为在已存在的丑数中,一定存在某个数 T2 T 2 ,在它之前的所有数乘以2都小于已有丑数,而 T2×2 T 2 × 2 的结果一定大于M,同理,也存在这样的数 T3T5 T 3 , T 5 ,我们只需要标记这三个数即可。

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def GetUglyNumber_Solution(self, index):
        # write code here
        if index == 0:
            return 0
        # 1作为特殊数直接保存
        baselist = [1]
        min2 = min3 = min5 = 0
        curnum = 1
        while curnum < index:
            minnum = min(baselist[min2] * 2, baselist[min3] * 3, baselist[min5] * 5)
            baselist.append(minnum)
            # 找到第一个乘以2的结果大于当前最大丑数M的数字,也就是T2
            while baselist[min2] * 2 <= minnum:
                min2 += 1
            # 找到第一个乘以3的结果大于当前最大丑数M的数字,也就是T3
            while baselist[min3] * 3 <= minnum:
                min3 += 1
            # 找到第一个乘以5的结果大于当前最大丑数M的数字,也就是T5
            while baselist[min5] * 5 <= minnum:
                min5 += 1
            curnum += 1
        return baselist[-1]

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