Write a program to find the nth super ugly number.
Super ugly numbers are positive numbers whose all prime factors are in the given prime list primes
of
size k
. For example, [1,
2, 4, 7, 8, 13, 14, 16, 19, 26, 28, 32]
is the sequence of the first 12 super ugly numbers given primes
= [2,
7, 13, 19]
of size 4.
Note:
(1) 1
is a super ugly number for any given primes
.
(2) The given numbers in primes
are in ascending order.
(3) 0 < k
≤ 100, 0 < n
≤
106, 0 < primes[i]
<
1000.
題目從一個素數的集合中,任選幾個數,進行剩積,得到一系列數。計算出第n個數。
同一個數可被重複選取。
思路:
逐個計算。
第一個數爲1.
後續數的計算方法爲:在已經得到的數中,分別乘上集合中的每一個數,在新計算出的數中選擇最小的值。即爲下一個值。
爲了避免計算無效的數據,引入k個指針,k爲素數集合的個數。指針指向的ugly數與對應的素數之乘積,作爲下一個ugly數的備選數。
在上面k個備選數中,選擇最小值。
一旦貢獻了最小值,則對應的指針需要指向下一個ugly。
class Solution {
public:
int nthSuperUglyNumber(int n, vector<int>& primes) {
vector<int> index(primes.size());
vector<int> ugly(n, 1);
for (size_t i = 1; i < n; ++i) {
ugly[i] = INT_MAX;
for (size_t j = 0; j < primes.size(); ++j)
ugly[i] = min(ugly[i], primes[j] * ugly[index[j]]);
for (size_t j = 0; j < index.size(); ++j)
if (ugly[i] == primes[j] * ugly[index[j]])
++index[j];
}
return ugly.back();
}
};
第二個內循環,則是確定,是誰貢獻了此次ugly。從而需要將對應的指針向下移。
爲了避免重複的乘法操作,將乘法的結果緩存起來。算法改進爲:
class Solution {
public:
int nthSuperUglyNumber(int n, vector<int>& primes) {
vector<int> index(primes.size());
vector<int> ugly(n, 1);
vector<int> value(primes.size(), 1);
int next = 1;
for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
ugly[i] = next;
next = INT_MAX;
for (size_t j = 0; j < primes.size(); ++j) {
if (value[j] == ugly[i])
value[j] = ugly[index[j]++] * primes[j];
next = min(next, value[j]);
}
}
return ugly.back();
}
};