中等题目——融合目标计算问题 | 豆包MarsCode AI刷题

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今天,让我们来解决一道中等题目——————融合目标计算问题 首先让我们从问题分析、思路一步一步解决这个问题,并得出答案!

1. 问题分析:

首先,我们需要理解问题的关键点:

  • 我们有n个目标指标,每个指标有两个变换值可选
  • 我们需要从每个指标中选择一个值,然后将所有选中的值相乘
  • 我们需要计算有多少种组合使得最终乘积落在[L, R]区间内

2. 解决思路:

对于这种需要考虑所有可能组合的问题,我们可以使用回溯(递归)的方法。具体步骤如下:

a) 从第一个指标开始,尝试两个可能的选择

b) 对于每个选择,继续到下一个指标,重复这个过程

c) 当所有指标都选择完毕后,检查乘积是否在[L, R]区间内

d) 如果在区间内,增加计数器

e) 最后返回总计数

3. 代码实现:

def solution(n: int, f: list[list[int]], L: int, R: int) -> int:
    # 计数符合条件的组合数量
    count = 0

我们首先初始化一个计数器,用于记录符合条件的组合数量。

    # 回溯函数,计算当前组合的乘积
    def backtrack(index, current_product):
        nonlocal count
        # 如果所有目标指标都选择完毕,检查乘积是否在区间内
        if index == n:
            if L <= current_product <= R:
                count += 1
            return

上方是我们的回溯函数。它接受两个参数:

  • index:当前正在处理的指标索引
  • current_product:当前的乘积

其次,当我们处理完所有指标(index == n)时,我们检查乘积是否在[L, R]区间内。如果是,我们增加计数器。

        # 对于每个指标,有两种选择
        for choice in f[index]:
            # 更新当前乘积并继续递归
            backtrack(index + 1, current_product * choice)

对于每个指标,我们尝试两个可能的选择。对于每个选择,我们更新当前乘积,并递归到下一个指标。

    # 从第0个指标开始,初始乘积为1
    backtrack(0, 1)
    
    return count

我们从第0个指标开始,初始乘积为1,开始回溯过程。最后返回总计数。 接下来让我们探讨下问题的总结和优化。

4. 为什么这种方法有效:

  • 回溯法允许我们系统地探索所有可能的组合
  • 通过递归,我们可以很容易地处理任意数量的指标
  • 在每一步,我们都在累积乘积,这样在到达最后一步时,我们就有了完整的乘积来进行检查
  • 这种方法的时间复杂度是O(2^n),因为对于每个指标我们都有两个选择。虽然这看起来很高,但考虑到n的最大值是20,这个解决方案在实际中应该还是可行的

5. 可能的优化:

  • 如果在某一步发现当前乘积已经超过R,我们可以立即停止该分支的探索,以减少不必要的计算;
  • 如果n非常大,我们可能需要考虑更高效的算法,比如动态规划或者分治法等等。

好了,这便是这道题目我个人的看法与总结,欢迎大家留言讨论🌹