从x到y的最小步数|豆包MarsCode AI刷题

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问题描述

小F正在进行一个 AB 实验,需要从整数位置 x 移动到整数位置 y。每一步可以将当前位置增加或减少,且每步的增加或减少的值必须是连续的整数(即每步的移动范围是上一步的 -1+0 或 +1)。首末两步的步长必须是 1。求从 x 到 y 的最少步数。

输入描述

输入包含两个整数 x 和 y,表示起始位置和目标位置。

输出描述

输出从 x 到 y 所需的最小步数。

测试样例

样例1:

输入:x_position = 12, y_position = 6
输出:4

样例2:

输入:x_position = 34, y_position = 45
输出:6

样例3:

输入:x_position = 50, y_position = 30
输出:8

样例4:

输入:x_position = 0, y_position = 0
输出:0

求解思路

1. 分析步长变化的规律

每一步的步长变化是连续的整数,这会形成一个类似“对称”的步长序列:从步长为 1 开始,逐步增加到某个最大值后再逐步减小回 1。比如,步长可能是 1, 2, 3, ... , k, k-1, ..., 2, 1

这种模式有助于尽量逼近目标位置 y,同时确保所需的步数最少。

2. 距离的累加

设起点到终点的距离为 d=∣y−x∣。题目可以转化为找到一个最小步数 n,使得在符合步长变化规则的条件下,总步长能够刚好等于或超过 d。

3. 优化步数的关键

为了实现最少步数,步长的累计和应尽可能接近并达到距离 d。我们可以按照以下步骤来找到所需的最小步数:

  1. 初始化步长:设初始步长为 1,从 1 开始逐步累加。
  2. 累加距离:通过不断累加步长的总和,找到一个步数,使得累计距离至少等于 d。
  3. 调整满足条件:为了符合步长变化的限制,累加的距离和 d 的差值应为偶数。这样可以通过调整某些步的正负号,使得步长的累加和精确地达到 d(即,使步长的累加和与 d 的差值变为偶数)。

4. 具体步骤

  • 计算总距离 d:首先计算距离 d=∣y−x∣。
  • 从 1 开始累加步长:依次增加步长,并将其累加到总距离,直到累计距离达到或超过 d。
  • 确保总和与 d 的差为偶数:如果累加距离与 d 的差为偶数,则可以通过调整步长变化精确达到目标位置;否则,继续增加步数,直到满足条件。

5. 特殊情况

  • 当 d=0:如果起始位置和目标位置相同,不需要移动,因此步数为 0。
  • 当 d=1,2,3:这些情况可以直接用特定的步长序列到达,直接输出步数即可。

代码实现

以下是代码实现:

def solution(x_position, y_position):
    d = abs(x_position - y_position)
    step = 2
    t = 1
    ans = 0
    if(d == 0): return 0
    elif (d == 1): return 1
    elif (d == 2): return 2
    elif (d == 3): return 3
    else:
        while(ans<(d-2)):
            if(t % 2 == 1):
                ans = ans + step
                t = t + 1
            else:
                ans = ans + step
                step = step + 1
                t = t + 1
        return t + 1


if __name__ == "__main__":
    #  You can add more test cases here
    print(solution(12, 6) == 4 )
    print(solution(34, 45) == 6)
    print(solution(50, 30) == 8)