leetcode1387. 将整数按权重排序

我们将整数 x 的 权重 定义为按照下述规则将 x 变成 1 所需要的步数：

• 如果 x 是偶数，那么 x = x / 2
• 如果 x 是奇数，那么 x = 3 * x + 1

比方说，x=3 的权重为 7 。因为 3 需要 7 步变成 1 （3 --> 10 --> 5 --> 16 --> 8 --> 4 --> 2 --> 1）。

给你三个整数 lo， hi 和 k 。你的任务是将区间 [lo, hi] 之间的整数按照它们的权重 升序排序 ，如果大于等于 2 个整数有 相同 的权重，那么按照数字自身的数值 升序排序 。

请你返回区间 [lo, hi] 之间的整数按权重排序后的第 k 个数。

注意，题目保证对于任意整数 x （lo <= x <= hi） ，它变成 1 所需要的步数是一个 32 位有符号整数。

示例 1：

输入：lo = 12, hi = 15, k = 2 输出：13 解释：12 的权重为 9（12 --> 6 --> 3 --> 10
–> 5 --> 16 --> 8 --> 4 --> 2 --> 1） 13 的权重为 9 14 的权重为 17 15 的权重为 17 区间内的数按权重排序以后的结果为 [12,13,14,15] 。对于 k = 2 ，答案是第二个整数也就是 13 。 注意，12 和 13
有相同的权重，所以我们按照它们本身升序排序。14 和 15 同理。

示例 2：

输入：lo = 1, hi = 1, k = 1 输出：1

示例 3：

输入：lo = 7, hi = 11, k = 4 输出：7 解释：区间内整数 [7, 8, 9, 10, 11] 对应的权重为 [16,
3, 19, 6, 14] 。 按权重排序后得到的结果为 [8, 10, 11, 7, 9] 。 排序后数组中第 4 个数字为 7 。

示例 4：

输入：lo = 10, hi = 20, k = 5 输出：13

示例 5：

输入：lo = 1, hi = 1000, k = 777 输出：570

提示：

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

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

• 求出每个数的步长，为了降低代码的时间复杂度，将每个数的步长存到map中，程序中用的unordered_map
• 按照题目要求定义新的类型，保存数字本身和步长，定义operator<方法，便于用sort排序

struct Node{
    int num;
    int wei;
    bool operator<(Node &t){//从小到大
        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;
    }
};