从零刷算法-外观数列

121 阅读2分钟

「这是我参与2022首次更文挑战的第17天,活动详情查看:2022首次更文挑战」。

题目描述

给定一个正整数 n ,输出外观数列的第 n 项。

「外观数列」是一个整数序列,从数字 1 开始,序列中的每一项都是对前一项的描述。

你可以将其视作是由递归公式定义的数字字符串序列:

  • countAndSay(1) = "1"
  • countAndSay(n) 是对 countAndSay(n-1) 的描述,然后转换成另一个数字字符串。 前五项如下:
1.     1
2.     11
3.     21
4.     1211
5.     111221
       第一项是数字 1 
       描述前一项,这个数是 1 即 “ 一 个 1 ”,记作 "11"
       描述前一项,这个数是 11 即 “ 二 个 1 ” ,记作 "21"
       描述前一项,这个数是 21 即 “ 一 个 2 + 一 个 1 ” ,记作 "1211"
       描述前一项,这个数是 1211 即 “ 一 个 1 + 一 个 2 + 二 个 1 ” ,记作 "111221"
​

要 描述 一个数字字符串,首先要将字符串分割为 最小 数量的组,每个组都由连续的最多 相同字符 组成。然后对于每个组,先描述字符的数量,然后描述字符,形成一个描述组。要将描述转换为数字字符串,先将每组中的字符数量用数字替换,再将所有描述组连接起来。

例如,数字字符串 "3322251" 的描述如下图:

img

示例 1:

输入:n = 1
输出:"1"
解释:这是一个基本样例。

示例 2:

输入:n = 4
输出:"1211"
解释:
countAndSay(1) = "1"
countAndSay(2) = 读 "1" = 一 个 1 = "11"
countAndSay(3) = 读 "11" = 二 个 1 = "21"
countAndSay(4) = 读 "21" = 一 个 2 + 一 个 1 = "12" + "11" = "1211"

提示:

  • 1 <= n <= 30

题目链接: 外观数列

思路介绍

  • 递归出口为n == 1时,返回"1";
  • 当n > 1时,我们只需要计算countAndSay(n - 1)中每个数字的个数:
  • 对于计算字符串中每个数字出现的个数,使用双指针i, j,其中i表示当前字符,j则是计数指针,向后移动判断;
  • 以求n = 5,lastStr = countAndSay(4) = "1211"为例,answer = "",一开始让i = 0, j = 1,此时'1' != '2',
  • 故answer += (j - i) + lastStr.charAt(i),ans = "11";然后让i = j(第二个不同字符起始位置),
  • 然后j++往后移动;此时i = j = 1,j = j + 1 = 2,又'2' != '1',
  • 所以answer += (j - i) + lastStr.charAt(i),ans = "1112",重复i = j = 2, j = ++j = 3;此时'1' = '1';
  • 故直接j = ++j = 4 == lastStr.length(),所以跳出循环,然后把最后一次的字符个数字符加上,即执行:
  • answer += (j - i) + lastStr.charAt(i),ans = "111221",即countAndSay(5) = "111221"。

代码

class Solution {
    public String countAndSay(int n) {
        if (n == 1) return "1";
        else {
            String lastStr = countAndSay(n - 1); // 1 2 1 1
            StringBuilder ans = new StringBuilder();
            int i = 0, j = 1, len = lastStr.length();
            while (j < len) {
                if (lastStr.charAt(i) != lastStr.charAt(j)) {
                    ans.append(j - i).append(lastStr.charAt(i));
                    i = j;
                }
                j++;
            }
            ans.append(j - i).append(lastStr.charAt(i));
            return ans.toString();
        }
    }
}
​

\