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难度: 中等 类型:分治
对于某些固定的 N,如果数组 A 是整数 1, 2, ..., N 组成的排列,使得:
对于每个 i < j,都不存在 k 满足 i < k < j 使得 A[k] * 2 = A[i] + A[j]。
那么数组 A 是漂亮数组。
示例1
输入:4
输出:[2,1,4,3]
示例2
输入:5
输出:[3,1,2,5,4]
解题思路
这个问题有一个非常美妙的数学解法。首先我们要证明漂亮数组满足这样几种性质
减法(减去一个数仍然是漂亮数组)
(A[k]−x)∗2=A[k]∗2−2∗x 不等于 (A[i]−x+A[j]−x)
乘法(乘上一个数仍然是漂亮数组)
A[k]∗2∗x 不等于 (A[i]+A[j])∗x=A[i]∗x+A[j]∗x
有了上面这两个性质,我们就可以很快解决这个问题了。我们知道一个数组A可以分为奇数部分A1和偶数部分A2。此时我们如果有一个漂亮数组B,我们根据前面的性质知道2B-1是一个漂亮数组并且是奇数数组,而2B也是一个漂亮数组并且是偶数数组。那么我们通过2B+2B-1必然可以构成任意一个漂亮数组了。
代码实现
class Solution:
def beautifulArray(self, N):
"""
:type N: int
:rtype: List[int]
"""
result = [1]
while len(result)<N:
result = [2*i-1 for i in result] + [2*j for j in result]
return [i for i in result if i<=N]