1. 题目描述
把只包含质因子2、3和5的数称作丑数(Ugly Number)。例如6、8都是丑数,但14不是,因为它包含质因子7。 习惯上我们把1当做是第一个丑数。求按从小到大的顺序的第N个丑数。
题目分析:
什么是丑数? 所谓丑数,就是定义的数A,只能被2,3,5整除,例如:10/2=5;10/5=2;例如14.14/2=7;但是14/7=2,它可以被7整除了,所以不是丑数。题目中的参数是数组的下标。
首先从丑数的定义我们知道,一个丑数的因子只有2,3,5,那么丑数p = 2 ^ x * 3 ^ y * 5 ^ z,换句话说一个丑数一定由另一个丑数乘以2或者乘以3或者乘以5得到,那么我们从1开始乘以2,3,5,就得到2,3,5三个丑数,在从这三个丑数出发乘以2,3,5就得到4,6,10,6,9,15,10,15,25九个丑数,我们发现这种方***得到重复的丑数,而且我们题目要求第N个丑数,这样的方法得到的丑数也是无序的。那么我们可以维护三个队列:
(1)丑数数组: 1
乘以2的队列:2
乘以3的队列:3
乘以5的队列:5
选择三个队列头最小的数2加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;
(2)丑数数组:1,2
乘以2的队列:4
乘以3的队列:3,6
乘以5的队列:5,10
选择三个队列头最小的数3加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;
(3)丑数数组:1,2,3
乘以2的队列:4,6
乘以3的队列:6,9
乘以5的队列:5,10,15
选择三个队列头里最小的数4加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;
(4)丑数数组:1,2,3,4
乘以2的队列:6,8
乘以3的队列:6,9,12
乘以5的队列:5,10,15,20
选择三个队列头里最小的数5加入丑数数组,同时将该最小的数乘以2,3,5放入三个队列;
(5)丑数数组:1,2,3,4,5
乘以2的队列:6,8,10,
乘以3的队列:6,9,12,15
乘以5的队列:10,15,20,25
选择三个队列头里最小的数6加入丑数数组
返回的是第N个丑数就是数组下标(index - 1)
Math.min(Object a,Object b),比较两个数的大小
2. 代码实现
public class Solution {
public int GetUglyNumber_Solution(int index) {
/*
所谓丑数,就是定义的数A,只能被2,3,5整除,例如:10/2=5;10/5=2;
例如14.14/2=7;但是14/7=2,它可以被7整除了,所以不是丑数。
m是n的因子,也就是n能被m整除,是n%m == 0
一个数可以连续被2,3,5整除,最后商为1,比如,8/2/2/2=1;
反过来,丑数就是*2*3*5的最小的数
*/
//如果数组的下标小于0的话,返回0
if(index <= 0){
return 0;
}
//定义一个丑数的数组
int[] a = new int[index];
//定义最小的丑数为1
a[0] = 1;
//初始化3个潜在丑数的下标位置,就是1,3,5的丑数的位置
int index1 = 0; //遍历丑数*2的序列
int index2 = 0; //遍历丑数*3的序列
int index3 = 0; //遍历丑数*5的序列
//对数组进行遍历,找出小的丑数
for(int i = 1;i < index;i++){
//求出最小的丑数放到a[i]中
a[i] = Math.min(Math.min(a[index1]*2,a[index2]*3),a[index3]*5);
//根据放入的最小值遍历下标,对下标做出改变
if(a[i] == a[index1]*2){
index1++;
}
if(a[i] == a[index2]*3){
index2++;
}
if(a[i] == a[index3]*5){
index3++;
}
}
return a[index - 1];
}
}