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LeetCode 之 剑指 Offer 14 II. 剪绳子 II (Java)

LeetCode 之 剑指 Offer 14- II. 剪绳子 II (Java) ,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。

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一、题目

剑指 Offer 14- II. 剪绳子 II

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。

答案需要取模 1e9+7(1000000007),如计算初始结果为:1000000008,请返回 1。

示例 1:

1
2
3
输入: 2
输出: 1
解释: 2 = 1 + 1, 1 × 1 = 1

示例 2:

1
2
3
输入: 10
输出: 36
解释: 10 = 3 + 3 + 4, 3 × 3 × 4 = 36

提示:

1
2 <= n <= 1000

来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/jian-sheng-zi-lcof 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

二、解题思路

  这道题主要是将 n 的范围扩大了,然后结果可能越界需要取模,进而代码方面会有些改动。

1.动态规划

  方法是一样的,但是需要用到大数操作——java.math.BigInteger,初始化、相乘、取最大值和最后的取余这四处地方需要修改。(此时的 Math.max 已不适用与取模后做比较了)

2.贪婪算法

  思路同原题,主要是在求 3^n^ 时要不断的取余防止溢出。

三、代码

3.1 动态规划

 1
 2
 3
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import java.math.BigInteger;
class Solution {
    public int cuttingRope(int n) {
        // 3.1 DP
        if(n<2){
            return 0;
        }
        if(n==2){
            return 1;
        }
        if(n==3){
            return 2;
        }
        // n=2,3 具有特殊性,单独时必须至少剪一刀,所以f(2)=1,f(3)=2,但是放到剪的两侧时其实最大为2,3,所以动态公式从 4 开始,f(n)=Max(f(i)*f(n-i)) (n>3,i<=n/2)
        BigInteger[] m = new BigInteger[n+1];
        for(int i=0; i<n+1; i++){
            m[i] = BigInteger.valueOf(1);
        }
        m[2] = BigInteger.valueOf(2);
        m[3] = BigInteger.valueOf(3);
        for(int i=4; i<n+1; i++){
            for(int j=1; j<=i/2; j++){
                // m[i] 缓存遍历 j 时前面所有的剪法的最大值,直到最后为所有分法的最大值,Math.max已不适用
                m[i] = m[i].max(m[j].multiply(m[i-j]));
            }
        }
        return m[n].mod(BigInteger.valueOf(1000000007)).intValue();
    }
}

3.2 贪婪算法

 1
 2
 3
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class Solution {
    public int cuttingRope(int n) {
        // 3.2 贪婪
        if(n<2){
            return 0;
        }
        if(n==2){
            return 1;
        }
        if(n==3){
            return 2;
        }
        long p = 1000000007;
        long res = 1;
        while(n>4){
            res = res * 3 % p;
            n -= 3;
        }
        return (int)(res * n % p);
    }
}