我刚刚搞砸了一次面试,而且我的面试问题几乎毫无进展。

给定一个数,找出下一个与之完全相同的更大的数 作为原始数字的数字集。例如:给定38276返回 38627

我想从找到第一个比个位小的数字的下标开始。然后我将旋转子集中的最后一个数字,这样它是由相同的数字组成的下一个最大的数字,但卡住了。

面试官还建议我试着一次换一个数字,但我搞不懂算法,只能盯着屏幕看20-30分钟。不用说,我想我还得继续找工作。


当前回答

这是另一个Java实现,可以开箱即用,并通过测试完成。 这个解决方案是O(n)个空间和时间,使用老式的动态规划。

如果你想用蛮力,有两种蛮力:

排列所有的东西,然后选择最小值更高的:O(n!) 与此实现类似,但不是DP,而是强制填充的步骤 indexToIndexOfNextSmallerLeft映射将在O(n²)中运行。


import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.junit.Test;

import static org.junit.Assert.assertEquals;

public class NextHigherSameDigits {

    public long next(final long num) {
        final char[] chars = String.valueOf(num).toCharArray();
        final int[] digits = new int[chars.length];
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            digits[i] = Character.getNumericValue(chars[i]);
        }

        final Map<Integer, Integer> indexToIndexOfNextSmallerLeft = new HashMap<>();
        indexToIndexOfNextSmallerLeft.put(1, digits[1] > digits[0] ? 0 : null);
        for (int i = 2; i < digits.length; i++) {
            final int left = digits[i - 1];
            final int current = digits[i];
            Integer indexOfNextSmallerLeft = null;
            if (current > left) {
                indexOfNextSmallerLeft = i - 1;
            } else {
                final Integer indexOfnextSmallerLeftOfLeft = indexToIndexOfNextSmallerLeft.get(i - 1);
                final Integer nextSmallerLeftOfLeft = indexOfnextSmallerLeftOfLeft == null ? null : 
                    digits[indexOfnextSmallerLeftOfLeft];

                if (nextSmallerLeftOfLeft != null && current > nextSmallerLeftOfLeft) {
                    indexOfNextSmallerLeft = indexOfnextSmallerLeftOfLeft;
                } else {
                    indexOfNextSmallerLeft = null;
                }
            }

            indexToIndexOfNextSmallerLeft.put(i, indexOfNextSmallerLeft);
        }

        Integer maxOfindexOfNextSmallerLeft = null;
        Integer indexOfMinToSwapWithNextSmallerLeft = null;
        for (int i = digits.length - 1; i >= 1; i--) {
            final Integer indexOfNextSmallerLeft = indexToIndexOfNextSmallerLeft.get(i);
            if (maxOfindexOfNextSmallerLeft == null ||
                    (indexOfNextSmallerLeft != null && indexOfNextSmallerLeft > maxOfindexOfNextSmallerLeft)) {

                maxOfindexOfNextSmallerLeft = indexOfNextSmallerLeft;
                if (maxOfindexOfNextSmallerLeft != null && (indexOfMinToSwapWithNextSmallerLeft == null || 
                        digits[i] < digits[indexOfMinToSwapWithNextSmallerLeft])) {

                    indexOfMinToSwapWithNextSmallerLeft = i;
                }
            }
        }

        if (maxOfindexOfNextSmallerLeft == null) {
            return -1;
        } else {
            swap(digits, indexOfMinToSwapWithNextSmallerLeft, maxOfindexOfNextSmallerLeft);
            reverseRemainingOfArray(digits, maxOfindexOfNextSmallerLeft + 1);
            return backToLong(digits);
        }
    }

    private void reverseRemainingOfArray(final int[] digits, final int startIndex) {
        final int[] tail = Arrays.copyOfRange(digits, startIndex, digits.length);
        for (int i = tail.length - 1; i >= 0; i--) {
            digits[(digits.length - 1)  - i] = tail[i];                 
        }
    }

    private void swap(final int[] digits, final int currentIndex, final int indexOfNextSmallerLeft) {
        int temp = digits[currentIndex];
        digits[currentIndex] = digits[indexOfNextSmallerLeft];
        digits[indexOfNextSmallerLeft] = temp;
    }

    private long backToLong(int[] digits) {     
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (long i : digits) {
            sb.append(String.valueOf(i));
        }

        return Long.parseLong(sb.toString());
    }

    @Test
    public void test() {
        final long input1 =    34722641;
        final long expected1 = 34724126;
        final long output1 = new NextHigherSameDigits().next(input1);
        assertEquals(expected1, output1);

        final long input2 =    38276;
        final long expected2 = 38627;
        final long output2 = new NextHigherSameDigits().next(input2);
        assertEquals(expected2, output2);

        final long input3 =    54321;
        final long expected3 = -1;
        final long output3 = new NextHigherSameDigits().next(input3);
        assertEquals(expected3, output3);

        final long input4 =    123456784987654321L;
        final long expected4 = 123456785123446789L;
        final long output4 = new NextHigherSameDigits().next(input4);
        assertEquals(expected4, output4);

        final long input5 =    9999;
        final long expected5 = -1;
        final long output5 = new NextHigherSameDigits().next(input5);
        assertEquals(expected5, output5);
    }

}

其他回答

至少,这里有几个基于字符串的暴力解决方案的例子,你应该能够马上想到:

38276中的数字排序为23678

38627排序的数字列表是23678

蛮力增量,排序和比较

沿着蛮力解决方案将转换为字符串 然后用这些数字强行找出所有可能的数字。

从它们中创建int,把它们放在一个列表中并排序, 获取目标条目之后的下一个条目。

如果你花了30分钟在这个问题上,却没有想出一个蛮力的方法,我也不会雇用你。

在商业世界中,一个不优雅、缓慢和笨拙但能完成工作的解决方案总是比没有解决方案更有价值,事实上,这几乎描述了所有不优雅、缓慢和笨拙的商业软件。

如果你用c++编程,你可以使用next_permutation:

#include <algorithm>
#include <string>
#include <iostream>

int main(int argc, char **argv) {
  using namespace std; 
   string x;
   while (cin >> x) {
    cout << x << " -> ";
    next_permutation(x.begin(),x.end());
    cout << x << "\n";
  }
  return 0;
}

解决方案(在Java中)可能是以下(我相信这里的朋友可以找到更好的): 从字符串的末尾开始交换数字,直到得到一个更高的数字。 也就是说,首先从下位开始移动。然后到达下一个更高的地方,直到你到达下一个更高的地方。 然后对剩下的进行排序。 在你的例子中,你会得到:

38276 --> 38267 (smaller) --> 38627 Found it    
    ^        ^                  ^        

 public static int nextDigit(int number){
    String num = String.valueOf(number);        
    int stop = 0;       
    char [] chars = null;
    outer:
        for(int i = num.length() - 1; i > 0; i--){          
            chars = num.toCharArray();
            for(int j = i; j > 0; j--){
                char temp = chars[j];
                chars[j] = chars[j - 1];
                chars[j - 1] = temp;
                if(Integer.valueOf(new String(chars)) > number){
                    stop = j;                   
                    break outer;                                
                }               
            }               
        }

    Arrays.sort(chars, stop, chars.length); 
    return Integer.valueOf(new String(chars));
}
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int num=15432;
  int quot,rem;
  int numarr[5];
  int length=0;
  while(num!=0)
  {
      rem=num%10;
      num = num/10;
      numarr[length]=rem;
      length++;
  }

 for(int j=0;j<length;j++)
  {
  for(int i=0;i<length;i++)
  {
      if(numarr[i]<numarr[i+1])
      {
          int tmp=numarr[i];
          numarr[i]=numarr[i+1];
          numarr[i+1]=tmp;
      }
  }
  }

  for(int j=0;j<length;j++)
  {
   cout<<numarr[j];
  }
  return 0;
}

取一个数,把它分成几位数。如果我们有一个5位数,我们就有5位数:abcde

现在交换d和e,并与原来的数字进行比较,如果它更大,你就得到了答案。

如果它不是很大,交换e和c。现在比较,如果它更小,再次交换d和e(注意递归),取最小的。

一直算下去,直到找到一个更大的数字。通过递归,它应该相当于9行方案,或20行c#。