1103.分糖果II

目标

排排坐,分糖果。

我们买了一些糖果 candies,打算把它们分给排好队的 n = num_people 个小朋友。

给第一个小朋友 1 颗糖果,第二个小朋友 2 颗,依此类推,直到给最后一个小朋友 n 颗糖果。

然后,我们再回到队伍的起点,给第一个小朋友 n + 1 颗糖果,第二个小朋友 n + 2 颗,依此类推,直到给最后一个小朋友 2 * n 颗糖果。

重复上述过程(每次都比上一次多给出一颗糖果,当到达队伍终点后再次从队伍起点开始),直到我们分完所有的糖果。注意,就算我们手中的剩下糖果数不够(不比前一次发出的糖果多),这些糖果也会全部发给当前的小朋友。

返回一个长度为 num_people、元素之和为 candies 的数组,以表示糖果的最终分发情况(即 ans[i] 表示第 i 个小朋友分到的糖果数)。

示例 1:

输入:candies = 7, num_people = 4
输出:[1,2,3,1]
解释:
第一次,ans[0] += 1,数组变为 [1,0,0,0]。
第二次,ans[1] += 2,数组变为 [1,2,0,0]。
第三次,ans[2] += 3,数组变为 [1,2,3,0]。
第四次,ans[3] += 1(因为此时只剩下 1 颗糖果),最终数组变为 [1,2,3,1]。

示例 2:

输入:candies = 10, num_people = 3
输出:[5,2,3]
解释:
第一次,ans[0] += 1,数组变为 [1,0,0]。
第二次,ans[1] += 2,数组变为 [1,2,0]。
第三次,ans[2] += 3,数组变为 [1,2,3]。
第四次,ans[0] += 4,最终数组变为 [5,2,3]。

说明:

  • 1 <= candies <= 10^9
  • 1 <= num_people <= 1000

思路

现在有一些糖果要分给一排小朋友,第一个小朋友分1个,第二个分2个,依次类推,即分配的糖果总比上一次分的多一个,如果不够就剩多少分多少。如果一轮下来没有分完,就接着从第一个小朋友开始依次分配。问最终每个小朋友能够分得的糖果数量。

我们可以很容易地模拟这个分配过程,记录当前分配的糖果数量,并计算剩余糖果数量直到0。

网友最快的题解使用了数学公式,使时间复杂度从O(num_people+sqrt(candies)) 降为O(num_people)。

代码

/**
 * @date 2024-06-03 0:06
 */
public class DistributeCandies1103 {

    public int[] distributeCandies_v1(int candies, int num_people) {
        int[] res = new int[num_people];
        // 足量发放人次,解不等式:(n+1)n/2 <= candies
        int n = (int) ((Math.sqrt(candies * 8F + 1) - 1) / 2);
        // 足量发放的糖果数量,num_people <= 1000,其实不会溢出
        int distributed = (int) ((1L + n) * n / 2);
        // 剩余糖数量
        int remainder = candies - distributed;
        // 所有小朋友都得到糖果的轮次
        int allGetLoops = n / num_people;
        // 最后一轮获得糖果的人数
        int lastLoopNum = n % num_people;
        for (int i = 0; i < num_people; i++) {
            // 收到糖果的次数 = 所有小朋友都得到糖果的轮次 + 最后一轮是否发放
            int times = (lastLoopNum > i ? 1 : 0) + allGetLoops;
            // 等差数列求和,公差为 num_people,a1 = i + 1,n = times;
            res[i] = ((times - 1) * num_people + i * 2 + 2) * times / 2;
        }
        // 如果是最后一个,将剩余的全部分配
        res[lastLoopNum] += remainder;
        return res;
    }

    public int[] distributeCandies(int candies, int num_people) {
        int[] res = new int[num_people];
        int cnt = 1;
        while (candies > 0) {
            for (int i = 0; i < num_people && candies > 0; i++) {
                int num = Math.min(cnt++, candies);
                candies -= num;
                res[i] += num;
            }
        }
        return res;
    }

}

性能

2928.给小朋友们分糖果I

目标

给你两个正整数 n 和 limit 。

请你将 n 颗糖果分给 3 位小朋友,确保没有任何小朋友得到超过 limit 颗糖果,请你返回满足此条件下的 总方案数 。

示例 1:

输入:n = 5, limit = 2
输出:3
解释:总共有 3 种方法分配 5 颗糖果,且每位小朋友的糖果数不超过 2 :(1, 2, 2) ,(2, 1, 2) 和 (2, 2, 1) 。

示例 2:

输入:n = 3, limit = 3
输出:10
解释:总共有 10 种方法分配 3 颗糖果,且每位小朋友的糖果数不超过 3 :(0, 0, 3) ,(0, 1, 2) ,(0, 2, 1) ,(0, 3, 0) ,(1, 0, 2) ,(1, 1, 1) ,(1, 2, 0) ,(2, 0, 1) ,(2, 1, 0) 和 (3, 0, 0) 。

说明:

  • 1 <= n <= 50
  • 1 <= limit <= 50

思路

n 颗糖果分给 3 位小朋友,每个小朋友分到的糖果数量不超过 limit,求分配的方案数。注意,糖果必须分完,比如示例 1,不存在分得糖果数量为 0 的情况。

  • 第一个小朋友分到的糖果数为 a ∈ [0, Math.min(n, limit)]
  • 第二个小朋友分到的糖果数为 b ∈ [Math.max(0, n - a - limit), Math.min(n - a, limit)]
  • 第三个小朋友分到的糖果数为 n - a - b

代码

/**
 * @date 2024-06-01 15:59
 */
public class DistributeCandies2928 {
    public int distributeCandies(int n, int limit) {
        int res = 0;
        // 为第一个小朋友分配有0~limit种可能
        for (int i = 0; i <= limit; i++) {
            // 这时为第二个小朋友可以有n - i种可能,这里不要忘了不能超过limit
            for (int j = 0; j <= Math.min(limit, n - i); j++) {
                // 第三个小朋友,获取剩下的糖果,但不能超过limit
                if(n - i - j <= limit){
                    res++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

性能

2549. 统计桌面上的不同数字

目标

给你一个正整数 n ,开始时,它放在桌面上。在 10^9 天内,每天都要执行下述步骤:

  • 对于出现在桌面上的每个数字 x ,找出符合 1 <= i <= n 且满足 x % i == 1 的所有数字 i 。
  • 然后,将这些数字放在桌面上。

返回在 10^9 天之后,出现在桌面上的 不同 整数的数目。

注意:

  • 一旦数字放在桌面上,则会一直保留直到结束。
  • % 表示取余运算。例如,14 % 3 等于 2 。

示例 1:

输入:n = 5
输出:4
解释:最开始,5 在桌面上。 
第二天,2 和 4 也出现在桌面上,因为 5 % 2 == 1 且 5 % 4 == 1 。 
再过一天 3 也出现在桌面上,因为 4 % 3 == 1 。 
在十亿天结束时,桌面上的不同数字有 2 、3 、4 、5 。

示例 2:

输入:n = 3 
输出:2
解释: 
因为 3 % 2 == 1 ,2 也出现在桌面上。 
在十亿天结束时,桌面上的不同数字只有两个:2 和 3 。 

说明:

1 <= n <= 100

思路

这虽然是个简单题,但也不是一眼就能看出答案的。甚至条件稍微改一下就变得麻烦了,比如将10^9天改为有限的几天。

说回这道题,开始向桌面上放一个数字,然后需要找到对桌面数字取模余1的数,第二天将其也放在桌面上,如此循环。

对于数字n来说,n-1与1肯定是满足条件的,然后n-1的约数也符合条件。

考虑到是经过10^9天,每一天都可以减1,那么最终桌面上肯定有n-1个数字(除非桌面上一开始就一个数字1)。

代码

直接返回 n == 1 ? 1 : n - 1 即可。