题目:求第n个Hamming numbers
Hamming number
$$H = 2^i * 3^j * 5^k$$
其中:
$$i, j, k >= 0$$
解这道题倒是不难,只要暴力循环就好了,只不过这样挺蠢的,而且浪费资源也挺多的,所以也没有通过测试。
我想着Hamming number如何预测某个数的2倍或者3、5倍在整体数列中的位置,想了半天都没什么头绪。于是上网看了个解决方案,理解了下,思路大概是这样的:
Hamming number数列是这样的:
1,2,3,4,5,6,8,9,10,12,15,16……
观察其中2的数列,有:
2×1,2×2,2×3,2×4,2×5,2×6,2×8……
可以发现Hamming number除以2以后仍然在该数列中,观察可以得出数列第一个2的倍数,其实就是2乘以数列中的第一个数,第二个2的倍数是2乘以数列中的第二个数,后面的数字都是如此。也就是说如果我要求第5个2的倍数,就让2乘以数列中第5个数。
同理,3、5的倍数也是如此。知道这个递增关系,就可以保存当前是第几个倍数,方便计算下一个数。
按上面的思路,有下面这个算法:
def hamming(limit):
h = [1] * limit
x2, x3, x5 = 2, 3, 5
i = j = k = 0
for n in range(1, limit):
h[n] = min(x2, x3, x5)
if x2 == h[n]:
i += 1
x2 = 2 * h[i]
if x3 == h[n]:
j += 1
x3 = 3 * h[j]
if x5 == h[n]:
k += 1
x5 = 5 * h[k]
return h[-1]