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
我很确定你的面试官是想委婉地让你说出这样的话:
local number = 564321;
function split(str)
local t = {};
for i = 1, string.len(str) do
table.insert(t, str.sub(str,i,i));
end
return t;
end
local res = number;
local i = 1;
while number >= res do
local t = split(tostring(res));
if i == 1 then
i = #t;
end
t[i], t[i-1] = t[i-1], t[i];
i = i - 1;
res = tonumber(table.concat(t));
end
print(res);
不一定是最有效或最优雅的解决方案，但它在两个循环中解决了所提供的示例，并像他建议的那样一次交换一个数字。
其他回答
这是个很有趣的问题。
这是我的java版本。在我检查其他贡献者的评论之前，从弄清楚模式到完全完成代码，我花了大约3个小时。很高兴看到我的想法和别人一样。
O (n)的解决方案。老实说，如果时间只有15分钟，并且要求在白板上完成完整的代码，我将会失败。
以下是我的解决方案的一些有趣点:
避免任何排序。 完全避免字符串操作 实现O(logN)空间复杂度
我在代码中添加了详细注释，并在每个步骤中添加了大O。
public int findNextBiggestNumber(int input ) {
//take 1358642 as input for example.
//Step 1: split the whole number to a list for individual digital 1358642->[2,4,6,8,5,3,1]
// this step is O(n)
int digitalLevel=input;
List<Integer> orgNumbersList=new ArrayList<Integer>() ;
do {
Integer nInt = new Integer(digitalLevel % 10);
orgNumbersList.add(nInt);
digitalLevel=(int) (digitalLevel/10 ) ;
} while( digitalLevel >0) ;
int len= orgNumbersList.size();
int [] orgNumbers=new int[len] ;
for(int i=0;i<len;i++){
orgNumbers[i ] = orgNumbersList.get(i).intValue();
}
//step 2 find the first digital less than the digital right to it
// this step is O(n)
int firstLessPointer=1;
while(firstLessPointer<len&&(orgNumbers[firstLessPointer]>orgNumbers[ firstLessPointer-1 ])){
firstLessPointer++;
}
if(firstLessPointer==len-1&&orgNumbers[len-1]>=orgNumbers[len-2]){
//all number is in sorted order like 4321, no answer for it, return original
return input;
}
//when step 2 step finished, firstLessPointer pointing to number 5
//step 3 fristLessPointer found, need to find to first number less than it from low digital in the number
//This step is O(n)
int justBiggerPointer= 0 ;
while(justBiggerPointer<firstLessPointer&& orgNumbers[justBiggerPointer]<orgNumbers[firstLessPointer]){
justBiggerPointer++;
}
//when step 3 finished, justBiggerPointer pointing to 6
//step 4 swap the elements of justBiggerPointer and firstLessPointer .
// This is O(1) operation for swap
int tmp= orgNumbers[firstLessPointer] ;
orgNumbers[firstLessPointer]= orgNumbers[justBiggerPointer] ;
orgNumbers[justBiggerPointer]=tmp ;
// when step 4 finished, the list looks like [2,4,5,8,6,3,1] the digital in the list before
// firstLessPointer is already sorted in our previous operation
// we can return result from this list but in a differrent way
int result=0;
int i=0;
int lowPointer=firstLessPointer;
//the following pick number from list from the position just before firstLessPointer, here is 8 -> 5 -> 4 -> 2
//This Operation is O(n)
while(lowPointer>0) {
result+= orgNumbers[--lowPointer]* Math.pow(10,i);
i++;
}
//the following pick number from list from position firstLessPointer
//This Operation is O(n)
while(firstLessPointer<len) {
result+= orgNumbers[firstLessPointer++ ]* Math.pow(10,i);
i++;
}
return result;
}
下面是在Intellj中运行的结果:
959879532-->959892357
1358642-->1362458
1234567-->1234576
77654321-->77654321
38276-->38627
47-->74
一个几乎相同的问题出现了Code Jam问题，这里有一个解决方案:
http://code.google.com/codejam/contest/dashboard?c=186264#s=a&a=1
下面用一个例子总结一下这个方法:
34722641
A.将数字序列分成两部分，使右边的部分尽可能长，同时保持递减顺序:
34722 641
(如果整个数字是递减的，就没有比这个数字更大的数字了。)
在这一点上，你知道没有从左边开始的更大的数了，因为右边的剩余数字已经尽可能大了。
责任。选择第一个序列的最后一位:
3472(2) 641
B.2。找出第二个序列中比它大的最小的数字:
3472(2) 6(4)1
你要做的就是找到左边可能的最小增量。
B.3。交换:
3472(2) 6(4)1
->
3472(4) 6(2)1
->
34724 621
C.将第二个序列按递增顺序排序:
34724 126
d .完成了!
34724126
你把这个数字分开，这样你就知道没有更大的数字具有相同的左边部分，你把左边部分增加了尽可能小的量，你让剩下的右边部分尽可能小，所以你可以确保这个新数字是用相同的数字集合可以得到的最小的更大的数字。
PHP实现
时间复杂度O(n)
$n = "9875";
$n_size = strlen($n);
for($i = $n_size-1; $i > 0; $i-- ) {
if($n[$i] > $n[$i-1]){
$temp = $n[$i];
$n[$i] = $n[$i-1];
$n[$i-1] = $temp;
break;
}
}
if($i == 0){
echo "Next Greater value no possible";
}else{
echo $n;
}
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);
}
}
只是使用python的另一个解决方案:
def PermutationStep(num):
if sorted(list(str(num)), reverse=True) == list(str(num)):
return -1
ls = list(str(num))
n = 0
inx = 0
for ind, i in enumerate(ls[::-1]):
if i < n:
n = i
inx = -(ind + 1)
break
n = i
ls[inx], ls[inx + 1] = ls[inx + 1], ls[inx]
nl = ls[inx::-1][::-1]
ln = sorted(ls[inx+1:])
return ''.join(nl) + ''.join(ln)
print PermutationStep(23514)
输出:
23541
