leetcode1387. 將整數按權重排序

我們將整數 x 的 權重 定義爲按照下述規則將 x 變成 1 所需要的步數：

• 如果 x 是偶數，那麼 x = x / 2
• 如果 x 是奇數，那麼 x = 3 * x + 1

比方說，x=3 的權重爲 7 。因爲 3 需要 7 步變成 1 （3 --> 10 --> 5 --> 16 --> 8 --> 4 --> 2 --> 1）。

給你三個整數 lo， hi 和 k 。你的任務是將區間 [lo, hi] 之間的整數按照它們的權重 升序排序 ，如果大於等於 2 個整數有 相同 的權重，那麼按照數字自身的數值 升序排序 。

請你返回區間 [lo, hi] 之間的整數按權重排序後的第 k 個數。

注意，題目保證對於任意整數 x （lo <= x <= hi） ，它變成 1 所需要的步數是一個 32 位有符號整數。

示例 1：

輸入：lo = 12, hi = 15, k = 2 輸出：13 解釋：12 的權重爲 9（12 --> 6 --> 3 --> 10
–> 5 --> 16 --> 8 --> 4 --> 2 --> 1） 13 的權重爲 9 14 的權重爲 17 15 的權重爲 17 區間內的數按權重排序以後的結果爲 [12,13,14,15] 。對於 k = 2 ，答案是第二個整數也就是 13 。 注意，12 和 13
有相同的權重，所以我們按照它們本身升序排序。14 和 15 同理。

示例 2：

輸入：lo = 1, hi = 1, k = 1 輸出：1

示例 3：

輸入：lo = 7, hi = 11, k = 4 輸出：7 解釋：區間內整數 [7, 8, 9, 10, 11] 對應的權重爲 [16,
3, 19, 6, 14] 。 按權重排序後得到的結果爲 [8, 10, 11, 7, 9] 。 排序後數組中第 4 個數字爲 7 。

示例 4：

輸入：lo = 10, hi = 20, k = 5 輸出：13

示例 5：

輸入：lo = 1, hi = 1000, k = 777 輸出：570

提示：

• 1 <= lo <= hi <= 1000
• 1 <= k <= hi - lo + 1

來源：力扣（LeetCode）
鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/sort-integers-by-the-power-value
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基本思想

• 求出每個數的步長，爲了降低代碼的時間複雜度，將每個數的步長存到map中，程序中用的unordered_map
• 按照題目要求定義新的類型，保存數字本身和步長，定義operator<方法，便於用sort排序

struct Node{
    int num;
    int wei;
    bool operator<(Node &t){//從小到大
        return wei == t.wei? num < t.num : wei < t.wei;
    }
};
class Solution {
public:
    int getKth(int lo, int hi, int k) {
        unordered_map<int, int> m;
        vector<Node> arr;
        m[1] = 0;
        for(int i = lo; i <= hi; ++i){
            int dep = 0;
            int x = i;
            while(true){
                if(m.count(x)){
                    dep += m[x];
                    break;
                }
                if(x & 1){
                    x = 3 * x + 1;
                }
                else{
                    x /= 2;
                }
                ++dep;
            }
            m[i] = dep;
            Node t;
            t.num = i;
            t.wei = dep;
            arr.push_back(t);
        }
        sort(arr.begin(), arr.end());
        return (k - 1 >= 0 && k - 1 < arr.size()) ? arr[k - 1].num : -1;
    }
};