38. 报数

2019-10-31  本文已影响0人  花果山松鼠

一、题目原型:

报数序列是一个整数序列,按照其中的整数的顺序进行报数,得到下一个数。其前五项如下:

1.     1
2.     11
3.     21
4.     1211
5.     111221

1 被读作  "one 1"  ("一个一") , 即 11。
11 被读作 "two 1s" ("两个一"), 即 21。
21 被读作 "one 2",  "one 1" ("一个二" ,  "一个一") , 即 1211。

给定一个正整数 n(1 ≤ n ≤ 30),输出报数序列的第 n 项。

注意:整数顺序将表示为一个字符串。

二、示例剖析:

输入: 1
输出: "1"

输入: 4
输出: "1211"

这题可能很多同学对于题目理解错了,我开始就是其中之一。
我将它误认为是2位2位为一组,其实是错误的。
再次分析题目后,我得到了正确的初步思路。

如果有相同的数字,count+1,直到有不同的数字,记录此时的count和当前数字,并将count重置为1

三、解题思路:

/*
 1  ->      一个1 : 11
 11 ->      两个1 : 21
 21 ->      一个2一个1 : 12 11
 1211 ->    一个1 一个2 两个1 : 11 12 21
 111221 ->  三个1 两个2 一个1 : 31 22 11
 312211 ->  一个3 一个1 两个2 两个1 : 13112221
 13112221
 */

如果有相同的数字,count+1,直到有不同的数字,记录此时的count和当前数字,并将count重置

第一种方法:字符串拼接

优点:理解简单
缺点:时间复杂度太高,循环嵌套较多

func countAndSay(_ n: Int) -> String {
    
    var nums: String = "1"
    if (n < 6) {
        if (n == 1) {
            return "1"
        }else if (n == 2) {
            return "11"
        }else if (n == 3) {
            return "21"
        }else if (n == 4) {
            return "1211"
        }else if (n == 5) {
            return "111221"
        }
    }else {
        var j: Int = 1
        while j < n {
            
            var temp: String = ""
            var target: Int = Int(String.init(Array(nums)[0])) ?? 0
            var count: Int = 1;
            var i: Int = 1
            while i < nums.count {
                let int_num: Int = Int(String.init(Array(nums)[i])) ?? 0
                // 利用 当前数字target 和 第i个数字int_num 进行比对
                if (target != int_num)
                {
                    // 如果不同数字,此时需拼接数据,count重置为1。
                    temp.append(String.init(format: "%d%d", count, target))
                    count = 1;
                    target = int_num
                    i = i + 1
                }else {
                    // 相同数字,count++,继续。
                    count = count + 1
                    i = i + 1
                }
            }
            // 遍历完成,需要加上最后一组数据
            temp.append(String.init(format: "%d%d", count, target))
            nums = temp;
            j = j + 1
        }
    }
    return nums
}
第二种办法:递归,利用数组存储

进阶思路:既然我们知道了相同数字count+1,否则保存数据。而且下一条数据是通过上一条数据得到的。我们想到了递归。
那么我们完全可以用数组将一组组数据保存起来,最后在拼接。

// 递归
// num:初始数组传[1],之后传入的是haha()函数的返回值
// index:初始化为0,之后++;作用:控制递归范围。
// max:传入输入值n
func get_hahaArr(_ num: [Int],_ index: Int,_ max: Int) {
    
    if (index < max - 1) {
        get_hahaArr(haha(num), index+1, max)
        if (index == max - 2) {
            num_ = haha(num)
        }
    }
}

// 核心算法
// 其实和上面第一种方法(拼接字符串)是一样的道理,只是表现方式不同。
// 一个是拼接数字,一个是拼接数组里的元素。
func haha(_ nums: [Int]) -> [Int] {
    
    var i: Int = 1
    var count: Int = 1
    var repeatArr: [Int] = []
    
    // 将count和数字依次q存起来
    while i < nums.count {
        
        if (nums[i-1] == nums[i]) {
            count = count + 1
        }else {
            repeatArr.append(count)
            repeatArr.append(nums[i-1])
            count = 1
        }
        i = i + 1
    }
    repeatArr.append(count)
    repeatArr.append(nums[nums.count - 1])
    // print("\(nums),\(repeatArr)")
    return repeatArr
}
// 最终的拼接
// 通过n来取第几个数组
var num_: [Int] = []
func countAndSay(_ n: Int) -> String {
    
    guard (0<n && n <= 30) else { print("超出范围"); return "" }
    
    if (n == 1) {
        return "1"
    }else if (n >= 2) {
        get_hahaArr([1], 0, n)
        var str: String = ""
        for i in 0..<num_.count {
            str.append("\(num_[i])")
        }
        return str
    }
    return "n需要是正整数"
}

大家可以打开print("\(nums),\(repeatArr)")看看传入的数组,和输入的数组。

// countAndSay(6)
[1],[1, 1]
[1, 1],[2, 1]
[2, 1],[1, 2, 1, 1]
[1, 2, 1, 1],[1, 1, 1, 2, 2, 1]
[1, 1, 1, 2, 2, 1],[3, 1, 2, 2, 1, 1]

四、小结

1.耗时1844毫秒,内存消耗21.1M,超过5%的提交记录,总提交数18
2.耗时12毫秒,内存消耗20.7M,超过96.2%的提交记录,总提交数18

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