华为OD机试真题 Java 实现【数列描述】【2023 B卷 100分】，附详细解题思路

一、题目描述

有一个数列a[N] (N=60)，从a[0]开始，每一项都是一个数字。数列中a[n+1]都是a[n]的描述。其中a[0]=1。

规则如下：

a[0]:1

a[1]:11(含义：其前一项a[0]=1是1个1，即“11”。表示a[0]从左到右，连续出现了1次“1”）

a[2]:21(含义：其前一项a[1]=11，从左到右：是由两个1组成，即“21”。表示a[1]从左到右，连续出现了两次“1”)

a[3]:1211(含义：其前一项a[2]=21，从左到右：是由一个2和一个1组成，即“1211”。表示a[2]从左到右，连续出现了1次“2”，然后又连续出现了1次“1”)

a[4]:111221(含义：其前一项a[3]=1211，从左到右：是由一个1、一个2、两个1组成，即“111221”。表示a[3]从左到右，连续出现了1次“1”，连续出现了1次“2”，连续出现了两次“1”)

请输出这个数列的第n项结果（a[n]，0≤n≤59）。

二、输入描述

数列的第n项(0≤n≤59)

5

三、输出描述

数列的内容

312211

四、解题思路

题目要求输出数列中第 n 项的结果，数列满足以下规则：每一项都是前一项的描述。首先给定的数列为 a[0] = 1。

具体规则如下：

• a[0] = 1
• a[1] = “11”，表示 a[0] 从左到右连续出现了 1 次 “1”
• a[2] = “21”，表示 a[1] 从左到右连续出现了 2 次 “1”
• a[3] = “1211”，表示 a[2] 从左到右连续出现了 1 次 “2” 和 1 次 “1”
• a[4] = “111221”，表示 a[3] 从左到右连续出现了 1 次 “1”、1 次 “2” 和 2 次 “1”

根据规则，我们可以使用循环依次计算数列中的每一项，直到计算到第 n 项为止。

具体步骤如下：

1. 读取输入的数列项数 n。
2. 创建一个长度为 n+1 的字符串数组 arr，用于存储数列的每一项。初始化第一项 arr[0] 为 “1”。
3. 使用循环计算数列的每一项，从 i = 1 开始迭代到 i = n，根据前一项 arr[i-1] 的描述，构建当前项 arr[i] 的描述。具体步骤如下：
   • 初始化一个空的 StringBuilder 对象 builder 用于构建当前项的描述。
   • 将前一项 arr[i-1] 转换为字符数组 cs。
   • 初始化变量 now 为 cs[0]，用于记录当前字符。
   • 初始化变量 charCount 为 1，用于记录当前字符的连续出现次数。
   • 从 index = 1 开始迭代到 index = cs.length-1：
     • 如果 cs[index] 等于 now，则当前字符连续出现次数加 1。
     • 否则，将当前字符的连续出现次数和当前字符追加到 builder 中，更新 now 为 cs[index]，并将 charCount 重置为 1。
   • 将最后一个字符的连续出现次数和字符追加到 builder 中。
   • 将 builder 转换为字符串，并赋值给当前项 arr[i]。
4. 输出数列的第 n 项 arr[n]。

该算法通过迭代计算数列的每一项，根据前一项的描述构建当前项的描述，直到计算到第 n 项。

由于数列的项数 n 的范围是 0 到 59，因此该算法的性能是可接受的。

时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 是数列的项数。

空间复杂度为 O(n)，需要额外的空间来存储数列的每一项。

五、Java算法源码

public static void main(String[] args) {
    int sum = new Scanner(System.in).nextInt() + 1;
    String[] arr = new String[sum];
    arr[0] = "1";
    for (int i = 1; i < sum; i++) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        char[] cs = arr[i - 1].toCharArray();
        char now = cs[0];
        int charCount = 1;
        int index = 1;
        while (index < cs.length) {
            if (cs[index] == now) charCount++;
            else {
                builder.append(charCount).append(now);
                now = cs[index];
                charCount = 1;
            }
            index++;
        }
        builder.append(charCount).append(now);
        arr[i] = builder.toString();
    }
    System.out.println(arr[sum - 1]);
}

六、效果展示

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本文收录于，华为OD机试（JAVA）（2022&2023）

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