【华为OD】MVP争夺战2(C++、Java、Python)
文章目录
- 题目
- 题目描述
- 输入描述
- 输出描述
- 示例
- 思路
- 核心思路:
- 关键观察:
- 算法步骤:
- 排序策略:
- 特殊情况处理:
- 代码
- C++
- Java
- Python
- 复杂度分析
- 时间复杂度
- 空间复杂度
- 结果
- 总结
题目
题目描述
给定一个整型数组,请从该数组中选择3个元素组成最小数字并输出。
(如果数组长度小于3,则选择数组中所有元素来组成最小数字)。
输入描述
一行用半角逗号分割的字符串记录的整型数组,0 < 数组长度 <= 100,0 < 整数的取值范围 <= 10000。
输出描述
由3个元素组成的最小数字,如果数组长度小于3,则选择数组中所有元素来组成最小数字。
示例
示例1:
输入:21,30,62,5,31
输出:21305
说明:数组长度超过3,需要选3个元素组成最小数字,21305由21,30,5三个元素组成的数字,为所有组合中最小的数字。
示例2:
输入:5,21
输出:215
说明:数组长度小于3,选择所有元素来组成最小值,215为最小值。
题目链接🔗
思路
这是一个数字组合优化问题,需要找到能组成最小数字的策略:
核心思路:
- 数组长度 < 3: 直接使用所有元素
- 数组长度 ≥ 3: 选择3个元素,使组成的数字最小
关键观察:
- 要让组成的数字最小,需要考虑两个因素:
- 数字位数越少越好
- 高位数字越小越好
算法步骤:
- 数字排序: 按数值大小升序排列,选择前3个较小的数字
- 组合排序: 对选中的数字按照拼接结果的字典序排序
- 拼接输出: 将排序后的数字拼接成最终结果
排序策略:
关键在于第二步的排序规则:对于两个数字 a 和 b,如果 a+b < b+a(字符串拼接比较),则 a 应该排在 b 前面。
例如:
- 数字 21 和 30:比较 “2130” 和 “3021”,因为 “2130” < “3021”,所以 21 排在 30 前面
- 数字 30 和 5:比较 “305” 和 “530”,因为 “305” < “530”,所以 30 排在 5 前面
特殊情况处理:
- 数组长度 < 3 时,直接对所有元素按组合规则排序
- 数组长度 ≥ 3 时,先选择数值最小的3个元素,再按组合规则排序
代码
C++
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>#define MIN(a,b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define MAX_SIZE 100int cmp1(const void* a, const void* b) {int A;sscanf(*(char**) a, "%d", &A);int B;sscanf(*(char**) b, "%d", &B);return A - B;
}int cmp2(const void* a, const void* b) {char* A = *((char**) a);char* B = *((char**) b);char AB[10000] = {'\0'};strcat(AB, A);strcat(AB, B);char BA[10000] = {'\0'};strcat(BA, B);strcat(BA, A);return strcmp(AB, BA);
}int main() {char line[10000];gets(line);char* ss[MAX_SIZE];int ss_size = 0;char* token = strtok(line, ",");while(token != NULL) {ss[ss_size++] = token;token = strtok(NULL, ",");}qsort(ss, ss_size, sizeof(char*), cmp1);int size = MIN(3, ss_size);qsort(ss, size, sizeof(char*), cmp2);char res[10000];for(int i=0; i<size; i++) {strcat(res, ss[i]);}puts(res);return 0;
}
Java
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);String[] strs = sc.nextLine().split(",");System.out.println(getResult(strs));}public static String getResult(String[] strs) {// 按数值大小升序排列Arrays.sort(strs, (a, b) -> Integer.parseInt(a) - Integer.parseInt(b));// 取前3个元素(如果数组长度小于3,则取所有元素)String[] tmp = Arrays.copyOfRange(strs, 0, Math.min(3, strs.length));// 按照拼接结果的字典序排序Arrays.sort(tmp, (a, b) -> (a + b).compareTo(b + a));StringBuilder sb = new StringBuilder();for (String s : tmp) {sb.append(s);}return sb.toString();}
}
Python
import functools# 输入获取
strs = input().split(",")# 自定义比较函数
def cmp(a, b):s1 = a + bs2 = b + areturn 0 if s1 == s2 else 1 if s1 > s2 else -1def getResult(strs):# 按数值大小升序排列strs.sort(key=lambda x: int(x))# 取前3个元素tmp = strs[:3]# 按照拼接结果的字典序排序tmp.sort(key=functools.cmp_to_key(cmp))return "".join(tmp)# 算法调用
print(getResult(strs))
复杂度分析
时间复杂度
- 第一次排序: O(n log n) - 按数值大小排序
- 第二次排序: O(k log k),其中 k = min(3, n) - 按组合规则排序
- 总时间复杂度: O(n log n)
空间复杂度
- 辅助数组: O(k),其中 k = min(3, n) - 存储选中的元素
- 字符串拼接: O(L),其中 L 是数字的总长度
- 总空间复杂度: O(n)
结果
通过所有测试用例,算法能够正确处理各种输入情况:
- 数组长度小于3的情况
- 数组长度等于3的情况
- 数组长度大于3的情况
总结
本题是一个典型的贪心算法问题,关键在于:
- 贪心策略: 选择数值最小的3个元素,保证组成数字的位数最少
- 排序技巧: 使用自定义比较器,通过字符串拼接比较来确定最优排列
- 边界处理: 正确处理数组长度小于3的特殊情况
这道题目考查了:
- 贪心算法的应用
- 自定义排序比较器的使用
- 字符串处理技巧
- 边界条件的处理
通过这道题可以加深对贪心算法和排序算法的理解,特别是如何设计合适的比较函数来解决复杂的排序问题。