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一道算法面试题,大家讨论看看
题目:
从1到N(100000)中任意拿掉两个数,把剩下的99998个数顺序打乱,并且放入数组A中。要求只扫描一遍数组,把这两个数找出来。可以使用最到不超过5个局部变量,不能用数组变量,并且不能改变原数组的值。
思路:
遍历一次数组,求出这两个数的和a+b 与积a*b
a+b = 1+2+3+4+...+N- sum(A[]); (1)
a*b = 1*2*3*4*...*N / multi(A[]); (2)
主要解决sum与multi的溢出问题
(1) 可化为 (N-A[0]) + (N-1-A[1]) + ...+ (3-A[N-3]) + 2 + 1
(2) 可以用对数来代替原数进行求积的等价运算,避免溢出的问题,但是这种方法会产生一些精度上的问题,不知道大家有什么更好的方法!
先求出log(a*b) :
= log(1*2*3*4*....*N)/log(A[0]*A[1]*A[2]*...*A[N-3])
= log(N)-log(A[0]) + log(N-1)-log(A[1]) + ... +log(3)-log(A[N-3]) + log(2) + log(1)
知道了两数的和与积,由此就可以计算出a跟b的值来.
代码如下:
#include
<
iostream
>
#include
<
Ctime
>
#include
<
Cmath
>
using
namespace
std;
#define
N 100000
//
生成不同的随机数的数组
void
GetDiffRandomNum(
int
A[],
int
n)
{
srand(unsigned(time(NULL)));
int
i
=
0
;
for
(
int
index
=
n
-
1
; index
>
0
; index
--
)
{
i
=
rand()
%
index;
swap(A[i], A[index]);
}
}
int
main()
{
int
A[N]
=
{
0
}
;
for
(
int
i
=
0
; i
<
N; i
++
)
{
A[i]
=
i
+
1
;
}
GetDiffRandomNum(A, N);
//
DISPLAY(A, N);
unsigned
int
sum
=
0
;
double
logSum
=
0
;
for
(i
=
0
; i
<
N
-
2
; i
++
)
{
sum
+=
N
-
i
-
A[i];
logSum
+=
log(N
-
i)
-
log(A[i]);
}
sum
+=
2
+
1
;
logSum
+=
log(
2
)
+
log(
1
);
double
multi
=
exp(logSum);
//
两数的和与积
cout
<<
int
(sum)
<<
'
\t
'
<<
int
(multi)
<<
endl;
//
求出两数
for
(i
=
1
; i
<=
N; i
++
)
{
double
temp
=
i
*
(sum
-
i);
if
(multi
-
0.5
<=
temp
&&
temp
<=
multi
+
0.5
)
cout
<<
i
<<
'
\t
'
<<
int
(sum
-
i)
<<
endl;
}
return
0
;
}
PS(谢谢枝~的帮助)请大家指导
//................................
通过大家的帮助:
得到另一个写法,不会产生精度问题
(1+N)*N /2 - S = a + b
1/6 * n*(n + 1)*(2n + 1) - X = a*a + b*b
注:
1/6 * n*(n + 1)*(2n + 1)=1*1 + 2*2 + 3*3 +...+N*N
X = A[0]*A[0] + A[1]*A[1] +...A[N-3]*A[N-3]
==>
a + b = m
a*a + b*b = n
由于可解出a,b
unsigned
int
sum
=
0
;
unsigned
int
sqrSum
=
0
;
for
(i
=
0
; i
<
N
-
2
; i
++
)
{
sum
+=
N
-
i
-
A[i];
sqrSum
+=
((N
-
i)
*
(N
-
i))
-
((A[i])
*
A[i]);
}
sum
+=
2
+
1
;
sqrSum
+=
2
*
2
+
1
*
1
;
posted on 2007-03-22 23:14
猪头饼
阅读(3585)
评论(18)
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所属分类:
算法/数据结构
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 08:25 |
OOKK
注意题只能只扫描一遍数组:
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 08:47 |
万连文
用5个变量记录5位数字出现的次数,我想这样,不知对否
笔试真tmd的米意思
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 08:50 |
OOKK
刚好5个局部变量,刚好对A只扫描了一遍.还可以有更好的做法只需要一个循环就完成
void Func(int A[N-2], int &a, int &b)
{
set<int> oSet;
for(int i=0; i<(N-2); ++i)
oSet.insert(A[i]);
set<int>::iterator idx = oSet.begin();
if(idx == oSet.end())
{
a = 1;
b = 2;
}
else
{
int nCount = 0;
if(1 != *idx)
{
a = 1;
++nCount;
}
if( N != *oSet.rbegin())
{
b = N;
++nCount;
}
if(nCount != 2)
{
set<int>::iterator it = idx;
for(++it; it!=end; ++it, ++idx)
{
switch(*it - *idx)
{
case 2:
if(nCount)
b = *idx+1;
else
a = *idx+1;
++nCount;
break;
case 3:
a = *idx+1;
b = a + 1;
nCount = 2;
break;
}
if(nCount == 2)
break;
}
}
}
}
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 09:03 |
OOKK
void Func(int A[N-2], int &a, int &b)
{
set<int> oSet;
int i, nCount = 0;
for(int i=0; i<N; ++i)
oSet.insert(i+1);
for(int i=0; i<(N-2); ++i)
{
if(oSet.find(A[i]) != oSet.end())
oSet.erase(A[i]);
}
set<int>::iterator idx = oSet.begin();
a = *idx;
++idx;
b = *idx;
}
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 09:09 |
OOKK
void Func(int A[N-2], int &a, int &b)
{
int nCount = 0;
set<int> oSet(A, A+N-3);
for(int i=0; i<N; ++i)
{
if(oSet.find(i+1) == oSet.end())
{
if(nCount)
b = i+1;
else
a = i+1;
++nCount;
if(nCount == 2)
break;
}
}
}
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 11:02 |
david
set这种类型的变量应该不能用吧
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 11:50 |
ChenA
不知道这个只遍历一次是什么意思,你求sum(A[])不就遍历了一次?
假设这两个抽出来的数叫a,b,且a<b。
因为a!=b,那么a<(a+b)/2。
遍历数组求小于(A+B)/2的A[i]的和,再减去0到i的和就得到了a。
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 12:58 |
shen126
@ChenA
看不懂啊,能不能再明确一点?
假设只有三个数1,2,3;拿掉1,2;然后。。。?
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-23 20:48 |
猪头饼
@OOKK
你第一个发布是代码的思路能简单的说说吗?
@ChenA
是啊,我就遍历了一次数组,求和与积啊。没有违反规定啊
你说的那个方法能讲的再详细些么?
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-24 10:06 |
zeeng
太妙了,I LIKE IT.
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-25 16:24 |
ChenA
最后一步我写反了,晕。
遍历数组,求A中小于(a+b)/2的元素的和c,用1到<(a+b)/2的最大整数的和减去c就得到了a。
12345拿掉24
那么a+b =(1+5)*2.5-(1+3+5)=6;
那么a<3
遍历数组(1,3,5)
所有小于3的数的和c=1
那么a=(1+2)-c=2
b=4
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-27 11:06 |
aaron
ChenA, 题目中 “把剩下的99998个数顺序打乱,并且放入数组A中”,你这样是按排好序的,不太对吧
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-27 15:39 |
rome
位图。。。
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-28 11:26 |
Qiongzhu
To 猪头饼:
1到100000之间平方和约有51位2进制位, 使用unsigned int在通常的32位机器上计算过程中会溢出. 应该使用编译器的扩展长整型, 比如VC的 __int64, 也即 long long 型.
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-28 14:37 |
BearBlog
+1 Qiongzhu
思路:
遍历一次数组,求出这两个数的和a+b 与平方和a*a+b*b
a+b = 1+2+3+4+...+N- sum(A[]); (1)
a*a+b*b = (1*1)+(2*2)+(3*3)+(4*4)+...+(N*N) / sum(A[]*A[]); (2)
假设
m=a+b
n=a*a+b*b
则
a=(m+sqrt((2*n-m*m)))/2
b=(m-sqrt((2*n-m*m)))/2
边界
N < pow(2, 17)
N*N < pow(2, 34) < pow(2, 63)
1+2+3+4+...+N的值为N*(N+1)/2 < pow(2, 33) < pow(2, 63)
(1*1)+(2*2)+(3*3)+(4*4)+...+(N*N) < N*N*N < pow(2, 50) < pow(2, 63)
使用编译器的扩展长整型__int64,可以表示和,以及平方和
结论:
只用到三个局部变量
循环中没有用到浮点数运算
代码
==================================
#include <iostream>
#include <Ctime>
#include <Cmath>
using namespace std;
#define N 100000
//生成不同的随机数的数组
void GetDiffRandomNum(int A[], int n)
{
srand(unsigned(time(NULL)));
int i=0;
for(int index = n-1; index > 0; index--)
{
i = rand() % index;
swap(A[i], A[index]);
}
}
// 把这两个数找出来
void FindOutTwoNumbers(int A[], int nloss2)
{
// 局部变量
__int64 m = 0; // 和 10^5^2
__int64 n = 0; // 平方和 10^5^3
int i;
for (i = 0; i < nloss2; i++)
{
m += (i + 1) - A[i];
n += (i + 1) * (i + 1);
n -= A[i] * A[i];
}
m += (nloss2 + 1) + (nloss2 + 2);
n += (nloss2 + 1) * (nloss2 + 1);
n += (nloss2 + 2) * (nloss2 + 2);
cout<<m<<'\t'<<n<<endl;
cout<<(m+sqrt((double)(2*n-m*m)))/2<<'\t'<<(m-sqrt((double)(2*n-m*m)))/2<<endl;
}
int main()
{
int A[N]={0};
for(int i=0; i<N; i++)
{
A[i] = i+1;
}
GetDiffRandomNum(A, N);
// 抽掉最后两个数
cout<<A[N-2]<<'\t'<<A[N-1]<<endl;
FindOutTwoNumbers(A, N-2);
return 0;
}
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-28 18:58 |
猪头饼
@Qiongzhu
32位是会溢出,所以我写成这样:
for(i=0; i<N-2; i++)
{
sum += N-i-A[i];
sqrSum += ((N-i)*(N-i)) - ((A[i])*A[i]); //
}
呵呵。。。
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#
re: 一道算法面试题,大家讨论看看
2007-03-30 17:18 |
塌塌方
cout<<(m+sqrt((double)(2*n-m*m)))/2<<'\t'<<(m-sqrt((double)(2*n-m*m)))/2<<endl;
不知道有问题吗
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re: 一道算法面试题,大家讨论看看[未登录]
2010-12-04 14:32 |
汤
+1 Qiongzhu
思路:
遍历一次数组,求出这两个数的和a+b 与平方和a*a+b*b
a+b = 1+2+3+4+...+N- sum(A[]); (1)
a*a+b*b = (1*1)+(2*2)+(3*3)+(4*4)+...+(N*N) / sum(A[]*A[]); (2)
假设
m=a+b
n=a*a+b*b
则
a=(m+sqrt((2*n-m*m)))/2
b=(m-sqrt((2*n-m*m)))/2
边界
N < pow(2, 17)
N*N < pow(2, 34) < pow(2, 63)
1+2+3+4+...+N的值为N*(N+1)/2 < pow(2, 33) < pow(2, 63)
(1*1)+(2*2)+(3*3)+(4*4)+...+(N*N) < N*N*N < pow(2, 50) < pow(2, 63)
使用编译器的扩展长整型__int64,可以表示和,以及平方和
结论:
只用到三个局部变量
循环中没有用到浮点数运算
正解
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cout<<&(i+j)....错是因为i+j只是一个值没有分配内存所以不存在地址
下面也不对了
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