题目描述
你正在使用一堆木板建造跳水板。有两种类型的木板,其中长度较短的木板长度为shorter,长度较长的木板长度为longer。你必须正好使用k块木板。编写一个方法,生成跳水板所有可能的长度。
- 返回的长度需要从小到大排列。
示例 1
输入:
shorter = 1
longer = 2
k = 3
输出: [3,4,5,6]
解释:
- 可以使用 3 次 shorter,得到结果 3;使用 2 次 shorter 和 1 次 longer,得到结果 4 。以此类推,得到最终结果。
提示:
- 0 < shorter <= longer
- 0 <= k <= 100000
解题思路与代码
- 这是一道简单题,其目的就是让我们找出跳水板所有可能的长度,并按照升序返回。
- 因为一共就只有两种类型,然后让你使用k块板子,那么可能性就有k + 1种,我们要做的,就是返回这k + 1种长度的升序序列。
这道题我第一开始是用的while循环 + 双指针 + sort函数去做的。后来我发现根本就不用双指针,直接一个for循环就解决的事情了。不过我还是把两种方法都贴过来,让大家一起来感受一下这道题我的思考过程。
方法一:while循环 + 双指针 + sort函数
我第一开始想的是,用指针left = 0;指针right = k,然后while循环left <= right 这样的话,我们就可以包含所有的情况,当然k为双数的时候会多push一个,我们把它pop掉就好了。
因为这种方法我们只是统计了所有的可能性,并没有排序。所以我们还需要再用sort函数排序一下
具体的代码如下:
class Solution {
public:
vector<int> divingBoard(int shorter, int longer, int k) {
if(shorter == longer && k != 0) return {shorter * k};
if(k == 0) return {};
vector<int> result;
int left = 0;
int right = k ;
if(k % 2 == 1){
while(left <= right){
result.push_back(left * shorter + right * longer);
result.push_back(left * longer + right * shorter);
++left;
--right;
}
}else{
while(left <= right){
result.push_back(left * shorter + right * longer);
result.push_back(left * longer + right * shorter);
++left;
--right;
}
result.pop_back();
}
sort(result.begin(),result.end()) ;
return result;
}
};
复杂度分析
时间复杂度:
while循环会执行k/2次,因此循环内部的代码执行次数是O(k/2);
sort函数的时间复杂度为O(nlogn),这里n是result数组的大小。在最坏情况下,result数组的大小为k,所以sort的时间复杂度为O(klogk)。
由于O(klogk)大于O(k/2),所以总的时间复杂度为O(klogk)。
空间复杂度:
用于存储结果的result数组占用的空间大小与其元素个数成正比。在最坏情况下,result数组的大小为k,所以空间复杂度为O(k)。
综上所述,该代码的时间复杂度为O(klogk),空间复杂度为O(k)。
方法二:优化,不用排序,一个for循环搞定
我们用for循环变量k + 1次,每次添加一个元素,就可以做到题目要我们做的
class Solution {
public:
vector<int> divingBoard(int shorter, int longer, int k) {
if(k == 0) return {};
if(shorter == longer) return {k * shorter};
vector<int> result;
for(int i = 0; i <=k; ++i){
result.push_back(shorter * (k-i) + longer * i);
}
return result;
}
};
复杂度分析
时间复杂度:
for循环会执行k+1次,因此循环内部的代码执行次数是O(k)。
总的时间复杂度为O(k)。
空间复杂度:
用于存储结果的result数组占用的空间大小与其元素个数成正比。在这个优化后的代码中,result数组的大小为k+1,所以空间复杂度为O(k)。
总结
这道题目主要测试了编程能力和对时间复杂度、空间复杂度的理解。它可以帮助开发者熟悉如何在给定约束条件下解决问题。在这个问题中,你需要生成跳水板所有可能的长度,并按照升序排列。
这个问题的实际意义可能不是特别明显,但它有助于培养以下几点技能:
-
分析问题:题目要求从给定的短板和长板中,使用恰好k块木板,生成所有可能的跳水板长度。通过对问题的分析,你可以学会如何将实际问题抽象成算法问题。
-
算法设计:这道题目需要你设计一个算法来计算所有可能的长度。这有助于提高你的算法设计能力和思考不同的解决方案。
-
优化:在实现初始解决方案之后,可以尝试优化算法以减少时间复杂度和空间复杂度。这个过程可以帮助你更好地理解不同解决方案之间的权衡。
-
代码实现:这道题目要求你用代码实现算法,从而提高你的编程能力。
尽管这道题目可能没有直接的现实生活应用,但它确实有助于培养计算机科学领域所需的关键技能。这些技能对于解决实际问题和开发实际应用程序是非常重要的。
最后的最后,如果你觉得我的这篇文章写的不错的话,请给我一个赞与收藏,关注我,我会继续给大家带来更多更优质的干货内容
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