使用C++查找台阶数
在这个问题中,我们给定一个数字N,表示用于创建楼梯的砖块数量。我们的任务是查找台阶数。
使用给定的砖块,我们需要创建一个阶梯。每一步都比上一步多一块砖。第一步高两块砖。我们需要找到可以用这些砖块建造的台阶数。
让我们来看一个例子来理解这个问题:
输入
N = 40
输出
3
解释
步骤 = 1;所需砖块 = 2;已用砖块总数 = 2;剩余砖块 = 38
步骤 = 2;所需砖块 = 3;已用砖块总数 = 5;剩余砖块 = 35
步骤 = 3;所需砖块 = 4;已用砖块总数 = 9;剩余砖块 = 31
步骤 = 4;所需砖块 = 5;已用砖块总数 = 14;剩余砖块 = 26
步骤 = 5;所需砖块 = 6;已用砖块总数 = 20;剩余砖块 = 20
步骤 = 6;所需砖块 = 7;已用砖块总数 = 27;剩余砖块 = 13
步骤 = 7;所需砖块 = 8;已用砖块总数 = 35;剩余砖块 = 5
由于第8步需要9块砖,而只有5块,因此无法再创建更多步骤。
解决方案方法
解决这个问题的一个简单方法是使用循环,从2开始,直到使用的砖块数量超过N,然后返回最后一步的计数。
这个解决方案很好,但是时间复杂度是O(N)。可以使用求和公式和二分查找来找到更好的方法。
我们有X,它是总共使用的砖块数量,它总是大于(n*(n+1))/2,因为我们有所有所需砖块的总和。在这种情况下,我们可以从中间值或中间值-1中找到解决方案。
示例
程序说明了我们解决方案的工作原理
#include <iostream> using namespace std; int findStairCount(int T){ int low = 1; int high = T/2; while (low <= high) { int mid = (low + high) / 2; if ((mid * (mid + 1)) == T) return mid; if (mid > 0 && (mid * (mid + 1)) > T && (mid * (mid - 1)) <= T) return mid - 1; if ((mid * (mid + 1)) > T) high = mid - 1; else low = mid + 1; } return -1; } int main(){ int N = 60; int stepCount = findStairCount(2*N); if (stepCount != -1) stepCount--; cout<<"The number of stair steps that can be made is "<<stepCount; return 0; }
输出
The number of stair steps that can be made is 9
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