Java C++题解 leetcode第k个数实例

目录

• 题目要求
• 思路一：小根堆
• Java
• C++
• 思路二：多路归并【多指针】
• Java
• C++
• Rust
• 总结

题目要求

思路一：小根堆

• 中文题目描述不太清晰，但其实由题目可以发现，当x满足条件时，3x、5x、7x分别也都满足条件。
• 将满足条件的数依次放入优先队列存放用于后续计算，由于每次要取待计算队列中最小的数x，所以定义小根堆：
  • 弹出x，计算3x、5x、7x并入队；
  • 用一个哈希表记录防止重复入队。
• 每次取数（pop）时进行计数，到第k次结束，当前队首即为答案。

Java

• 《学到了》
  • 1L也就是long型的数字1，那么同理1f就是float型，本质上都是相等的1。
  • 还有区分Long型和long型，前者是包装类，有函数可以调用。

class Solution {
    public int getKthMagicNumber(int k) {
        int[] nums = new int[]{3, 5, 7};
        PriorityQueue<Long> que = new PriorityQueue<>();
        Set<Long> set = new HashSet<>();
        que.add(1L);
        set.add(1L);
        while (!que.isEmpty()) {
            long cur = que.poll();
            if (--k == 0)
                return (int) cur;
            for (int x : nums) { // 3、5、7依次
                if (!set.contains(x * cur)) {
                    que.add(x * cur);
                    set.add(x * cur);
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int getKthMagicNumber(int k) {
        int nums[3] = {3, 5, 7};
        priority_queue<long, vector<long>, greater<long>> que; // 小根堆
        unordered_set<long> set;
        que.push(1L);
        set.insert(1L);
        while (!que.empty()) {
            long cur = que.top();
            que.pop();
            if (--k == 0)
                return (int)cur;
            for (auto x : nums) { // 3、5、7依次
                if (!set.count(x * cur)) {
                    que.push(x * cur);
                    set.insert(x * cur);
                }
            }
        }
        return -1;
    }
};

思路二：多路归并【多指针】

Java

class Solution {
    public int getKthMagicNumber(int k) {
        int[] res = new int[k + 1];
        res[1] = 1;
        for (int i3 = 1, i5 = 1, i7 = 1, idx = 2; idx <= k; idx++) {
            int r3 = res[i3] * 3, r5 = res[i5] * 5, r7 = res[i7] * 7;
            res[idx] = Math.min(r3, Math.min(r5, r7));
            if (res[idx] == r3)
                i3++;
            if (res[idx] == r5)
                i5++;
            if (res[idx] == r7)
                i7++;
        }
        return res[k];
    }
}

• 时间复杂度：O(k)
• 空间复杂度：O(k)

C++

class Solution {
public:
    int getKthMagicNumber(int k) {
        int res[k + 1];
        res[1] = 1;
        for (int i3 = 1, i5 = 1, i7 = 1, idx = 2; idx <= k; idx++) {
            int r3 = res[i3] * 3, r5 = res[i5] * 5, r7 = res[i7] * 7;
            res[idx] = min(r3, min(r5, r7));
            if (res[idx] == r3)
                i3++;
            if (res[idx] == r5)
                i5++;
            if (res[idx] == r7)
                i7++;
        }
        return res[k];
    }
};

• 时间复杂度：O(k)
• 空间复杂度：O(k)

Rust

impl Solution {
    pub fn get_kth_magic_number(k: i32) -> i32 {
        let mut res = vec![0; (k + 1) as usize];
        res[1] = 1;
        let (mut i3, mut i5, mut i7) = (1, 1, 1);
        for idx in 2..(k + 1) as usize {
            let (r3, r5, r7) = (res[i3] * 3, res[i5] * 5, res[i7] * 7);
            res[idx] = r3.min(r5.min(r7));
            if (res[idx] == r3) {
                i3 += 1;
            }                
            if (res[idx] == r5) {
                i5 += 1;
            }                
            if (res[idx] == r7) {
                i7 += 1;
            }
        }
        res[k as usize]
    }
}

• 时间复杂度：O(k)
• 空间复杂度：O(k)

总结

偷懒就不写rust的优先队列了……

是“丑数”的变种题目，题目描述有点问题（力扣日常、去看原文好理解很多），做过就会技巧性并不太强的题目~

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