C++中的超级丑数
我们需要创建一个函数来查找第 n 个超级丑数。超级丑数是所有质因数都在给定质数列表 primes(大小为 k)中的正数。所以如果 n 是 12 并且 primes 是 [2, 7, 13, 19],那么输出将是 32,这是因为 [1, 2, 4, 7, 8, 13, 14, 16, 19, 26, 28, 32] 是 12 个超级丑数的序列。
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:
创建一个数据结构三元组,包含 num、prime 和 idx
如果 n 是 1,则返回 1,创建一个大小为 n + 1 的数组,并用 1 填充它
定义一个优先级队列 pq
对于范围 0 到 primes 大小:
创建三元组 t(primes[i], primes[i], 2)
对于范围 2 到 n
curr := pq 的顶部元素,然后从 pq 中删除
val := curr 的 num
v[i] := val
curr 的 num := curr 的 prime * v[curr 的 index]
将 curr 的 index 加 1
将 curr 插入 pq
当 val = pq 顶部的 num 时:
curr := pq 的顶部并从 pq 中删除
curr 的 num := curr 的 prime * v[curr 的 index]
将 curr 的 index 加 1
将 curr 插入 pq
返回 v[n]
示例 (C++)
让我们看看下面的实现,以便更好地理解:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct Data{ int num, prime, idx; Data(int a, int b, int c){ num = a; prime = b; idx = c; } }; struct Comparator{ bool operator()(Data a, Data b){ return !(a.num < b.num); } }; class Solution { public: int nthSuperUglyNumber(int n, vector<int>& primes) { if(n == 1)return 1; vector <int> v(n + 1, 1); priority_queue < Data, vector < Data >, Comparator > pq; for(int i = 0; i < primes.size(); i++){ pq.push(Data(primes[i], primes[i], 2)); } int x; for(int i = 2; i <= n; i++){ Data curr = pq.top(); pq.pop(); int val = curr.num; v[i] = val; curr.num = curr.prime * v[curr.idx]; curr.idx++; pq.push(curr); while(val == pq.top().num){ curr = pq.top(); pq.pop(); curr.num = curr.prime * v[curr.idx]; curr.idx++; pq.push(curr); } } return v[n]; } }; main(){ Solution ob; vector<int> v = {2,7,13,19}; cout << (ob.nthSuperUglyNumber(12, v)); }
输入
12 [2,7,13,19]
输出
32
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