❓剑指 Offer 14- I. 剪绳子
难度:中等
给你一根长度为 n
的绳子,请把绳子剪成整数长度的 m
段(m
、n
都是整数,n > 1
并且 m > 1
),每段绳子的长度记为 k[0],k[1]...k[m-1]
。请问 k[0]*k[1]*...*k[m-1]
可能的最大乘积是多少?例如,当绳子的长度是8时,我们把它剪成长度分别为2、3、3的三段,此时得到的最大乘积是18。
示例 1:
输入: 2
输出: 1
解释: 2 = 1 + 1, 1 × 1 = 1
示例 2:
输入: 10
输出: 36
解释: 10 = 3 + 3 + 4, 3 × 3 × 4 = 36
提示:
2 <= n <= 58
注意:本题与 343. 整数拆分 相同。
💡思路:贪心
尽可能得多剪长度为 3
的绳子,并且不允许有长度为 1
的绳子出现。
(如果出现了,就从已经切好长度为 3 的绳子中拿出一段与长度为 1 的绳子重新组合,把它们切成两段长度为 2 的绳子。)以下为证明过程:
- 将绳子拆成
1
和n-1
,则1(n-1) - n = -1 < 0
,即拆开后的乘积一定更小,所以不能出现长度为 1 的绳子。 - 将绳子拆成
2
和n-2
,则2(n-2) - n = n - 4
,在n >= 4
时这样拆开能得到的乘积会比不拆更大。 - 将绳子拆成
3
和n-3
,则3(n-3) - n = 2n - 9
,在n >= 5
时效果更好。 - 将绳子拆成
4
和n-4
,因为4=2 * 2
,因此效果和拆成2
一样。 - 将绳子拆成
5
和n-5
,因为5=2+3
,而5<2*3
,所以不能出现5
的绳子,而是尽可能拆成2
和3
。 - 将绳子拆成
6
和n-6
,因为6=3+3
,而6<3*3
,所以不能出现6
的绳子,而是拆成3
和3
。这里6
同样可以拆成6=2+2+2
,但是3(n - 3) - 2(n - 2) = n - 5 >= 0
,在n>=5
的情况下将绳子拆成3
比拆成2
效果更好。 ...
继续拆成更大的绳子可以发现都比拆成 2
和 3
的效果更差,因此我们只考虑将绳子拆成 2
和 3
,并且优先拆成 3
,当拆到绳子长度 n
等于 4
时,也就是出现 3+1
,此时只能拆成 2+2
。
🍁代码:(C++、Java)
C++
class Solution {
public:
int cuttingRope(int n) {
if(n == 2) return 1;
if(n == 3) return 2;
if(n == 4) return 4;
int ans = 1;
while(n >= 5){
ans *= 3;
n -= 3;
}
return ans * n;
}
};
Java
class Solution {
public int cuttingRope(int n) {
if(n == 2) return 1;
if(n == 3) return 2;
if(n == 4) return 4;
int ans = 1;
while(n >= 5){
ans *= 3;
n -= 3;
}
return ans * n;
}
}
🚀 运行结果:
🕔 复杂度分析:
- 时间复杂度: O ( l o g 3 n ) O(log3n) O(log3n)。
- 空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1),只需要使用常数复杂度的额外空间。
题目来源:力扣。
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