Leetcode--319. 灯泡开关

初始时有 n 个灯泡关闭。 第 1 轮,你打开所有的灯泡。 第 2 轮,每两个灯泡你关闭一次。 第 3 轮,每三个灯泡切换一次开关(如果关闭则开启,如果开启则关闭)。第 i 轮,每 i 个灯泡切换一次开关。 对于第 n 轮,你只切换最后一个灯泡的开关。 找出 n 轮后有多少个亮着的灯泡。

示例:

输入: 3
输出: 1 
解释: 
初始时, 灯泡状态 [关闭, 关闭, 关闭].
第一轮后, 灯泡状态 [开启, 开启, 开启].
第二轮后, 灯泡状态 [开启, 关闭, 开启].
第三轮后, 灯泡状态 [开启, 关闭, 关闭]. 

你应该返回 1,因为只有一个灯泡还亮着。
 

方法一:时间复杂度:O(n^2),超出时间限制

在第i轮是把第j个灯泡改变开关,条件是:j%i==0;

提交的代码:

class Solution {
    public int bulbSwitch(int n) {
        int arr[] = new int[n+1];
        if(n==0)
        {
            return 0;
        }
        if(n==1)
        {
            return 1;
        }
        Arrays.fill(arr,1);
        for(int i=2;i<n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=n;j++)
            {
                if(j%i==0)
                {
                    if(arr[j]==1)
                    {
                        arr[j] = 0;
                    }
                    else
                    {
                        arr[j] = 1;
                    }
                }
            }
        }
        if(arr[n]==0)
        {
            arr[n]=1;
        }
        else{
            arr[n]=0;
        }
        arr[0] = 0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            if(arr[i]==1)
            {
                arr[0]+=1;
            }
        }
        return arr[0];
    }
}

方法二:

对于这道题,首先分析对于第i个灯泡,只有它的因子轮的操作可以改变它的状态,例如4号灯泡,就只会在1,2,4这些轮改变,5号灯泡,就只会在1,5这两轮改变,因为初始的所有的灯泡的状态都为关闭,所以如果一个灯泡含有奇数个因子,那么在这些操作之后他应该是开启的,相对的,如果是偶数个因子,那就是关闭的,所以问题此时转化为了看1-n的所有的灯泡有几个因子
然后去分析每个数的因子,看它们因子的个数,但是这里有一个可以优化的点就是对于一个数例如 a=b*c,b和c一定是在根号a的两端或者就等于根号a,那么统计它们的因子的个数只需要让j从1到根号a,如果灯泡序号可以整除这个j,那么因子数加2,当然如果两个因子数一样(也就是这个数字可以开平方)就加1,由此可以总结出来的一个规律是对于能开平方的数字,它的因子数一定是一个奇数,而对于不能开平方数字,它的因子数为一个偶数,所以又将问题转化为找出1-n中可以开平方的数
对于1-n中的可以开平方的数字,例如36,它里面可以开平方的数字1*1,2*2...6*6,对于100,它里面可以开平方的数字,1*1,...10*10,可以发现,对于一个数,它里面可以开平方的数字的个数就是它自己的开平方数,所以这道题的最终的解法就变为了直接求n的开平方数就是最后的结果

提交的代码:

class Solution {
    public int bulbSwitch(int n) {
        return (int)Math.sqrt(n);
    }
}

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