1. 问题描述
如果一个数是稀疏数,则它的二进制表示中没有相邻的1,例如5(二进制表示为101)是稀疏数,但是6(二进制表示为110)不是稀疏数,本例将给出一个n,找出大于或等于n的最小稀疏数。
2. 问题示例
给出n=6,返回8,即下一个稀疏数是8;给出n=4,返回4,即下一个稀疏数是4;给出n=38,返回40,即下一个稀疏数是40;给出n=44,返回64,即下一个稀疏数是64。
3. 代码实现
使用贪心算法解决。从n开始,不断判断当前数是否为稀疏数,如果是则直接返回,否则将当前数加上1并重复上述步骤。
def is_sparse(n):
"""
判断一个数是否为稀疏数
"""
binary = bin(n)[2:] # 转换成二进制字符串
return '11' not in binary
def find_sparse_number(n):
"""
找出大于或等于n的最小稀疏数
"""
while True:
if is_sparse(n):
return n
n += 1
# 测试
print(find_sparse_number(6)) # 输出8
print(find_sparse_number(4)) # 输出4
print(find_sparse_number(38)) # 输出40
print(find_sparse_number(44)) # 输出64
该算法时间复杂度为O(log n),因为每次判断一个数是否为稀疏数需要转换成二进制字符串,而二进制表示的位数最多为log n位。
def is_sparse(n):
"""
判断一个数是否为稀疏数
"""
binary = bin(n)[2:] # 转换成二进制字符串
for i in range(len(binary) - 1):
if binary[i] == '1' and binary[i+1] == '1':
return False
return True
def next_sparse_number(n):
"""
找出大于或者等于n的最小稀疏数
"""
while not is_sparse(n):
n += 1
return n
n += 1
# 测试示例
print(next_sparse_number(6)) # 输出 8
print(next_sparse_number(4)) # 输出 4
print(next_sparse_number(38)) # 输出 40
print(next_sparse_number(44)) # 输出 64
def next_sparse_number(n):
binary_n = bin(n)[2:]
length = len(binary_n)
# 如果 n 本身是稀疏数,直接返回 n
if all(binary_n[i] != '1' or binary_n[i+1] != '1' for i in range(length-1)):
return n
# 否则,找到下一个稀疏数
i = 0
while i < length - 1:
if binary_n[i] == '1' and binary_n[i+1] == '1':
n += 1 # 更新 n 的值
binary_n = bin(n)[2:] # 更新 binary_n
length = len(binary_n)
i = 0
else:
i += 1
return n
# 测试示例
print(next_sparse_number(6)) # 输出 8
print(next_sparse_number(4)) # 输出 4
print(next_sparse_number(38)) # 输出 40
print(next_sparse_number(44)) # 输出 64