【算法题】2523. 范围内最接近的两个质数
2023-04-06 本文已影响0人
程序员小2
题目:
给你两个正整数 left 和 right ,请你找到两个整数 num1 和 num2 ,它们满足:
left <= nums1 < nums2 <= right 。
nums1 和 nums2 都是 质数 。
nums2 - nums1 是满足上述条件的质数对中的 最小值 。
请你返回正整数数组 ans = [nums1, nums2] 。如果有多个整数对满足上述条件,请你返回 nums1 最小的质数对。如果不存在符合题意的质数对,请你返回 [-1, -1] 。
如果一个整数大于 1 ,且只能被 1 和它自己整除,那么它是一个质数。
示例 1:
输入:left = 10, right = 19
输出:[11,13]
解释:10 到 19 之间的质数为 11 ,13 ,17 和 19 。
质数对的最小差值是 2 ,[11,13] 和 [17,19] 都可以得到最小差值。
由于 11 比 17 小,我们返回第一个质数对。
示例 2:
输入:left = 4, right = 6
输出:[-1,-1]
解释:给定范围内只有一个质数,所以题目条件无法被满足。
提示:
1 <= left <= right <= 10^6
java 代码:
class Solution {
private final static int MX = (int) 1e6;
private final static int[] primes = new int[78500];
static {
var np = new boolean[MX + 1];
var pi = 0;
for (var i = 2; i <= MX; ++i)
if (!np[i]) {
primes[pi++] = i;
for (var j = i; j <= MX / i; ++j) // 避免溢出的写法
np[i * j] = true;
}
primes[pi++] = MX + 1;
primes[pi++] = MX + 1; // 保证下面下标不会越界
}
public int[] closestPrimes(int left, int right) {
int p = -1, q = -1;
for (var i = lowerBound(primes, left); primes[i + 1] <= right; ++i)
if (p < 0 || primes[i + 1] - primes[i] < q - p) {
p = primes[i];
q = primes[i + 1];
}
return new int[]{p, q};
}
private int lowerBound(int[] nums, int target) {
int left = -1, right = nums.length; // 开区间 (left, right)
while (left + 1 < right) { // 区间不为空
// 循环不变量:
// nums[left] < target
// nums[right] >= target
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] < target)
left = mid; // 范围缩小到 (mid, right)
else
right = mid; // 范围缩小到 (left, mid)
}
return right;
}
}