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LeetCode - 0779. K-th Symbol in Grammar 解題心得

Not In My Back Yard | 2024-04-01 12:00:12 | 巴幣 0 | 人氣 37

題目連結:


題目意譯:
現在,我們將建立出一個有 n 列(索引值從 1 開始數)的列表。我們從第 1 列寫下一個 0 開始。對於接下來的每一列,根據前一列的結果把每一個「0」替換成「01」以及每一個「1」替換成「10」便可以得到本列的內容。

例如說,對於 n = 3,第 1 列為 0、第二列為 01、第三列為 0110。

給定兩整數 n 和 k,回傳上述表格中第 n 列中的第 k 個(索引值從 1 開始數)符號為何。

限制:
1 ≦ n ≦ 30
1 ≦ k ≦ 2 ^ n - 1



範例測資:
範例 1:
輸入: n = 1, k = 1
輸出: 0
解釋: 第 1 列: 0

範例 2:
輸入: n = 2, k = 1
輸出: 0
解釋:
第 1 列: 0
第 2 列: 01

範例 3:
輸入: n = 2, k = 2
輸出: 1
解釋:
第 1 列: 0
第 2 列: 01


解題思維:
觀察題目生成的表格之後可以看到:
    令第 i 列的內容為 Si,且從中對半切會得到 Li 、 Ri,則第 i + 1 列的內容為 Li+1 + Ri+1,其中 Li+1 = (Li + Ri) 、 Ri+1 = (Ri + Li)(對於 i ≧ 2)。
(此可由數學歸納法證明,在此省略。)

因此給定 n 和 k 之後,我們可以先看第 k 個符號座落於 Sn 中的何處:
    如果 k 座落於 Ln,則我們可以將 n 減去 1;
    (因為 Si 與 Si+1 的前半部(即 Li+1)相同)

    如果 k 座落於 Rn 中的「前半部份」,則我們可以將 n 減去 1 並將 k 減去 2 ^ (n - 3);
    (因為這個「前半」根據上面的觀察可變成 Rn-1,且索引值的位移量恰好為 2 ^ (n - 3))

    如果 k 座落於 Rn 中的「後半部份」,則我們可以將 n 減去 1 並將 k 減去 (2 ^ (n - 2) + 2 ^ (n - 3))。
    (類似上面關於「前半」的緣故)

最後一路將 n 遞減到 2 為止,便可以直接得到答案了——即如果此時的 k 值為 1,則回傳 0;反之,k 值為 2,則回傳 1。




此次分享到此為止,如有任何更加簡潔的想法或是有說明不清楚之地方,也煩請各位大大撥冗討論。

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