分享

C#刷遍Leetcode面试题系列连载(6):No.372 - 超级次方

 大白技术控 2020-02-02

加个“星标”,每日 7:15,好文必达!

前文传送门:

C# 刷遍 Leetcode 面试题系列连载(1) - 入门与工具简介

C#刷遍Leetcode面试题系列连载(2): No.38 - 报数

C#刷遍Leetcode面试题系列连载(3): No.728 - 自除数

C#刷遍Leetcode面试题系列连载(4): No.633 - 平方数之和

C#刷遍Leetcode面试题系列连载(5):No.593 - 有效的正方形

上一篇 LeetCode 面试题中,我们分析了一道难度为 Medium 的数学题 - 有效的正方形,提供了3种方法。今天我们继续来分析一道难度为 Medium 的面试题吧。


今天要给大家分析的面试题是 LeetCode 上第 372 号问题,

LeetCode - 372. 超级次方

https:///problems/super-pow/

题目描述


你的任务是计算  对 1337 取模,a 是一个正整数,b 是一个非常大的正整数且会以数组形式给出。

示例 1:

a = 2b = [3]
结果: 8

示例 2:

a = 2b = [1,0]
结果: 1024

示例 3:

a = 2147483647b = [2,0,0]结果: 1198

致谢:

特别感谢 @Stomach_ache 添加这道题并创建所有测试用例。

  • 题目难度:Medium

  • 提交次数:6.3K

  • 通过次数:2.3K

  • 通过率:35.95%

  • 相关标签

    • 数学

      https:///tag/math

  • 相似题目

    Pow(x, n)

    https:///problems/powx-n



相关知识与思路:

理解题意:

本题要求计算  % 1337,输入中a是以十进制形式给出,而b是以数组的形式给出的,数组中依次存有十进制下的每位数字。

解法1: 直接用字符串处理

public class Solution{ public int SuperPow(int a, int[] b) { int res = 0; StringBuilder sb = new StringBuilder(); foreach (var item in b) sb.Append(item); int.TryParse(sb.ToString(), out int p); var val = (int) Math.Pow(a, p); res = val - (val / 1337)*1337;
return res; }}

会发现,对数b较大时(示例3)会越界。因此需利用模运算的性质来优化~

模运算的常用性质如下:

分配率

(a + b) mod n = [(a mod n) +(b mod n) ] mod n。

 mod n = [(a mod n) (b mod n) ] mod n

d mod() =(d mod a) + a [(d \ a) mod b] +  [(d \ a \ b) mod c],其中\是欧几里德除法的商的算子。

c mod(a + b) =(c mod a) + [ (a + b) ] mod b - [ (a + b) ] mod a。

除法 :A/B 

mod n = [(a mod n) ( mod n) ] mod n,当b和n互质时,右边被定义。反之亦然。

相乘后的逆(Inverse multiplication)

[( mod n) ( mod n) ] mod n = a mod n。

特殊性质:x %  == x & ()

另外,与之相关的一个概念是同余(Congruence relation)。

此题需用到分配率中的:  mod n = [(a mod n) (b mod n) ] mod n

解法2 已AC代码:

public class Solution{ const int Mod0 = 1337; public int SuperPow(int a, int[] b) { if (b.Length == 0) return 1;
var res = 1; for (int i = b.Length - 1; i >= 0; i--) { res = powMod(a, b[i]) * res % Mod0; a = powMod(a, 10); }
return res; }
private int powMod(int a, int m) { a %= Mod0; int result = 1; for (int i = 0; i < m; i++) result = result * a % Mod0;
return result; }}

Rank:

执行用时: 116 ms, 在所有 csharp 提交中击败了100.00%的用户.

按理说,如果将a%m改为a-(a/m)*m,代码运行速度会变快些,直接进行模运算确实会慢一些。

解法3 已AC代码:

public class Solution{ const int Mod0 = 1337; public int SuperPow(int a, int[] b) { if (b.Length == 0) return 1;
var res = 1; for (int i = b.Length - 1; i >= 0; i--) { var powModResult = powMod(a, b[i]) * res; res = powModResult - (powModResult / Mod0) * Mod0; a = powMod(a, 10); }
return res; }
private int powMod(int a, int m) { a = a - (a / Mod0) * Mod0; int result = 1; for (int i = 0; i < m; i++) result = result * a - (result * a / Mod0) * Mod0;
return result; }}

Rank:执行用时: 112 ms, 在所有 csharp 提交中击败了100.00%的用户

示例代码: 

https://github.com/yanglr/Leetcode-CSharp/tree/master/leetcode372 .


欢迎提出更佳的解决思路~

最近正在看百度前副总裁的《俞军产品方法论》,提升一下自己的产品思维。这本书2019年12月才由中信出版社出版,良心好书推荐给大家~

End


作者简介:Bravo Yeung计算机硕士,知乎干货答主(2.3万关注者,获73K 赞同, 34K 感谢, 210K 收藏)。曾在国内 Top3互联网视频直播公司短暂工作过,后加入一家外企做软件开发至今。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多