剑指offerDay13----和为S的连续正数序列

题目:小明很喜欢数学,有一天他在做数学作业时,要求计算出9~16的和,他马上就写出了正确答案是100。但是他并不满足于此,他在想究竟有多少种连续的正数序列的和为100(至少包括两个数)。没多久,他就得到另一组连续正数和为100的序列:18,19,20,21,22。现在把问题交给你,你能不能也很快的找出所有和为S的连续正数序列? Good Luck!
注意:输出所有和为S的连续正数序列。序列内按照从小至大的顺序,序列间按照开始数字从小到大的顺序。

思路:

方法一:采用双指针,根据两个指针之间的数之和来确定两个指针的位置。如果和大于sum,high指针后>移,如果和小于sum,low指针后移,如果等于,将其中的数添加到链表中,然后high指针或者low指针后移。

方法二:参考了题后面的讨论,
1)由于要找的是和为S的连续正数序列,因此这个序列是个公差为1的等差数列,而这个序列的中间值代表了平均值的大小。假设序列长度为n,那么这个序列的中间值可以通过(S / n)得到,知道序列的中间值和长度,也就不难求出这段序列了。
2)满足条件的n分两种情况:
n为奇数时,序列中间的数正好是序列的平均值,所以条件为:(n & 1) == 1 && sum % n == 0;
n为偶数时,序列中间两个数的平均值是序列的平均值,而这个平均值的小数部分为0.5,所以条件为:(sum % n) * 2 == n.
3)由题可知n >= 2,了让n尽可能大,让序列从1开始,根据等差数列的求和公式:S = (1 + n) * n / 2,得到n<√¯(2S)
举一个例子,假设输入sum = 100,只需遍历n = 2~13的情况,n = 8时,得到序列[9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16];n = 5时,得到序列[18, 19, 20, 21, 22]。

源码:GitHub源码
方法一:

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<ArrayList<Integer> > FindContinuousSequence(int sum) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> result = new ArrayList<>();
        int low = 1;
        int high = 2;
        while(low < high){
            int landh = (low + high) * (high - low + 1) / 2;
            if(landh == sum){
                ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
                for(int i = low; i < high + 1;i++){
                    list.add(i);
                }
                result.add(list);
                high++;
            }else if(landh < sum){
                high++;
            }else{
                low++;
            }
        }
        return result;
    }
}

方法二:

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<ArrayList<Integer> > FindContinuousSequence(int sum) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        for (int n = (int) Math.sqrt(2 * sum); n >= 2; n--) {
            if ((n & 1) == 1 && sum % n == 0 || (sum % n) * 2 == n) {
                ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
                for (int j = 0, k = (sum / n) - (n - 1) / 2; j < n; j++, k++) {
                    list.add(k);
                }
                ans.add(list);
            }
        }
        return ans;
    }
}
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