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

你的想法

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。

其实还不错。您不仅要考虑最后一位数字,还要考虑所有比当前考虑的不那么重要的数字。在此之前,我们有一个单调的数字序列,即最右边的数字比它右边的邻居小。把

1234675
    ^

下一个有相同数字的大数是

1234756

将找到的数字交换为最后一位数字(考虑的数字中最小的数字),其余数字按递增顺序排列。

其他回答

关于如何做到这一点,请参阅Knuth的“计算机编程艺术:生成所有排列”(.ps.gz)中的“算法L”。

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。

我知道这是一个非常老的问题,但我仍然没有在c#中找到简单的代码。这可能会对参加面试的男士有所帮助。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {

        int inputNumber = 629;
        int i, currentIndexOfNewArray = 0;

        int[] arrayOfInput = GetIntArray(inputNumber);
        var numList = arrayOfInput.ToList();

        int[] newArray = new int[arrayOfInput.Length];

        do
        {
            int temp = 0;
            int digitFoundAt = 0;
            for (i = numList.Count; i > 0; i--)
            {
                if (numList[i - 1] > temp)
                {
                    temp = numList[i - 1];
                    digitFoundAt = i - 1;
                }
            }

            newArray[currentIndexOfNewArray] = temp;
            currentIndexOfNewArray++;
            numList.RemoveAt(digitFoundAt);
        } while (arrayOfInput.Length > currentIndexOfNewArray);



        Console.WriteLine(GetWholeNumber(newArray));

        Console.ReadKey();


    }

    public static int[] GetIntArray(int num)
    {
        IList<int> listOfInts = new List<int>();
        while (num > 0)
        {
            listOfInts.Add(num % 10);
            num = num / 10;
        }
        listOfInts.Reverse();
        return listOfInts.ToArray();
    }

    public static double GetWholeNumber(int[] arrayNumber)
    {
        double result = 0;
        double multiplier = 0;
        var length = arrayNumber.Count() - 1;
        for(int i = 0; i < arrayNumber.Count(); i++)
        {
            multiplier = Math.Pow(10.0, Convert.ToDouble(length));
            result += (arrayNumber[i] * multiplier);
            length = length - 1;
        }

        return result;
    }
}

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);
    }

}

这里是Java实现

public static int nextHigherNumber(int number) {
    Integer[] array = convertToArray(number);
    int pivotIndex = pivotMaxIndex(array);
    int digitInFirstSequence = pivotIndex -1;
    int lowerDigitIndexInSecondSequence = lowerDigitIndex(array[digitInFirstSequence], array, pivotIndex);
    swap(array, digitInFirstSequence, lowerDigitIndexInSecondSequence);
    doRercursiveQuickSort(array, pivotIndex, array.length - 1);
    return arrayToInteger(array);
}

public static Integer[] convertToArray(int number) {
    int i = 0;
    int length = (int) Math.log10(number);
    int divisor = (int) Math.pow(10, length);
    Integer temp[] = new Integer[length + 1];

    while (number != 0) {
        temp[i] = number / divisor;
        if (i < length) {
            ++i;
        }
        number = number % divisor;
        if (i != 0) {
            divisor = divisor / 10;
        }
    }
    return temp;
}

private static int pivotMaxIndex(Integer[] array) {
    int index = array.length - 1;
    while(index > 0) {
        if (array[index-1] < array[index]) {
            break;
        }
        index--;
    }       
    return index;
}

private static int lowerDigitIndex(int number, Integer[] array, int fromIndex) {
    int lowerMaxIndex = fromIndex;
    int lowerMax = array[lowerMaxIndex];
    while (fromIndex < array.length - 1) {
        if (array[fromIndex]> number && lowerMax > array[fromIndex]) {
            lowerMaxIndex = fromIndex; 
        }
        fromIndex ++;
    }
    return lowerMaxIndex;
}

public static int arrayToInteger(Integer[] array) {
    int number = 0;
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        number+=array[i] * Math.pow(10, array.length-1-i);
    }
    return number;
}

这里是单元测试

@Test
public void nextHigherNumberTest() {
    assertThat(ArrayUtils.nextHigherNumber(34722641), is(34724126));
    assertThat(ArrayUtils.nextHigherNumber(123), is(132));
}