Hässliche Zahlen
Detaillierte Anleitung und Python-Implementierung für das Problem „Hässliche Zahlen“.
1. Lernen
Das Problem der „hässlichen Zahlen“ ist eine zentrale Herausforderung im Abschnitt „Dynamische Programmierung“.
Diese Implementierung konzentriert sich auf einfache Logik in Python.
Wir legen bei unseren bereitgestellten Lösungen Wert auf technische Genauigkeit und Lesbarkeit des Codes.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualisierung des Logikflusses für Ugly Numbers.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Lesen Sie die Problemstellung für Ugly Numbers sorgfältig durch.
2. Formulate brute force
Entwerfen Sie eine einfache iterative Lösung.
3. Identify inefficiency
Suchen Sie nach redundanten Berechnungen.
4. Optimize search path
Verwenden Sie Hashing oder Sortieren, um den Prozess zu beschleunigen.
5. Final Implementation
Bereinigen Sie den Code für Produktionsstandards.
Problemstellung
Schreiben Sie eine Funktion nth_ugly_number(n), die die nte hässliche Zahl zurückgibt. Hässliche Zahlen sind positive Zahlen, deren einzige Primfaktoren 2, 3 oder 5 sind. Konventionell wird 1 als hässliche Zahl behandelt.
- •1 <= n <= 500
Beispiele
nth_ugly_number(10)
12
The first 10 ugly numbers are 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12.
nth_ugly_number(15)
24
The first 15 ugly numbers are 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 16, 18, 20, 24.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Leere Eingabestrukturen
- Einzelelementeingaben
- Große numerische Grenzen
Bereit zur Lösung?
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Einblicke und Variationen in Interviews
Aufschlüsselung der Komplexitätsanalyse
Warum Zeit: Directly evaluates all possibilities.
Warum Weltraum: Uses standard local memory.
Warum Zeit: Optimized paths reduce total operations.
Warum Weltraum: May trade memory for speed.
Optimierter Lösungs-Python-Code
Optimierter Lösungs-Python-Code
def get_nth_ugly_opt(n):
ugly = [0] * n; ugly[0] = 1
i2 = i3 = i5 = 0
next_2, next_3, next_5 = 2, 3, 5
for i in range(1, n):
ugly[i] = min(next_2, next_3, next_5)
if ugly[i] == next_2: i2 += 1; next_2 = ugly[i2] * 2
if ugly[i] == next_3: i3 += 1; next_3 = ugly[i3] * 3
if ugly[i] == next_5: i5 += 1; next_5 = ugly[i5] * 5
return ugly[-1]Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
def is_ugly(n):
if n <= 0: return False
for p in [2, 3, 5]:
while n % p == 0: n //= p
return n == 1
def get_nth_ugly_brute(n):
count, i = 1, 1
while n > count:
i += 1
if is_ugly(i): count += 1
return iAlgorithm Pattern Checklist
When dealing with Dynamic Programming data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Es gelten die Standardproblemeigenschaften der dynamischen Programmierung.
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