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842-将数组拆分成斐波那契序列(Split Array into Fibonacci Sequence)
发表于:2021-12-03 | 分类: 中等
字数统计: 1.5k | 阅读时长: 6分钟 | 阅读量:

原文链接: https://leetcode-cn.com/problems/split-array-into-fibonacci-sequence

英文原文

You are given a string of digits num, such as "123456579". We can split it into a Fibonacci-like sequence [123, 456, 579].

Formally, a Fibonacci-like sequence is a list f of non-negative integers such that:

  • 0 <= f[i] < 231, (that is, each integer fits in a 32-bit signed integer type),
  • f.length >= 3, and
  • f[i] + f[i + 1] == f[i + 2] for all 0 <= i < f.length - 2.

Note that when splitting the string into pieces, each piece must not have extra leading zeroes, except if the piece is the number 0 itself.

Return any Fibonacci-like sequence split from num, or return [] if it cannot be done.

 

Example 1:

Input: num = "123456579"
Output: [123,456,579]

Example 2:

Input: num = "11235813"
Output: [1,1,2,3,5,8,13]

Example 3:

Input: num = "112358130"
Output: []
Explanation: The task is impossible.

Example 4:

Input: num = "0123"
Output: []
Explanation: Leading zeroes are not allowed, so "01", "2", "3" is not valid.

Example 5:

Input: num = "1101111"
Output: [11,0,11,11]
Explanation: The output [11, 0, 11, 11] would also be accepted.

 

Constraints:

  • 1 <= num.length <= 200
  • num contains only digits.

中文题目

给定一个数字字符串 S,比如 S = "123456579",我们可以将它分成斐波那契式的序列 [123, 456, 579]

形式上,斐波那契式序列是一个非负整数列表 F,且满足:

  • 0 <= F[i] <= 2^31 - 1,(也就是说,每个整数都符合 32 位有符号整数类型);
  • F.length >= 3
  • 对于所有的0 <= i < F.length - 2,都有 F[i] + F[i+1] = F[i+2] 成立。

另外,请注意,将字符串拆分成小块时,每个块的数字一定不要以零开头,除非这个块是数字 0 本身。

返回从 S 拆分出来的任意一组斐波那契式的序列块,如果不能拆分则返回 []

 

示例 1:

输入:"123456579"
输出:[123,456,579]

示例 2:

输入: "11235813"
输出: [1,1,2,3,5,8,13]

示例 3:

输入: "112358130"
输出: []
解释: 这项任务无法完成。

示例 4:

输入:"0123"
输出:[]
解释:每个块的数字不能以零开头,因此 "01","2","3" 不是有效答案。

示例 5:

输入: "1101111"
输出: [110, 1, 111]
解释: 输出 [11,0,11,11] 也同样被接受。

 

提示:

  1. 1 <= S.length <= 200
  2. 字符串 S 中只含有数字。

通过代码

高赞题解

这题使用回溯算法是最容易解决的,回溯算法其实就是不断尝试的过程,一旦尝试成功了,就算成功了,如果尝试失败了还会回到上一步,注意回到上一步的时候还要把状态还原到上一步的状态。回溯算法这里就不在过多介绍,关于回溯算法的解题思路可以看下450,什么叫回溯算法,一看就会,一写就废

回溯算法其实有一个经典的模板


private void backtrack("原始参数") {

    //终止条件(递归必须要有终止条件)

    if ("终止条件") {

        //一些逻辑操作(可有可无,视情况而定)

        return;

    }



    for (int i = "for循环开始的参数"; i < "for循环结束的参数"; i++) {

        //一些逻辑操作(可有可无,视情况而定)



        //做出选择



        //递归

        backtrack("新的参数");

        //一些逻辑操作(可有可无,视情况而定)



        //撤销选择

    }

}

对于这道题也一样,我们先把字符串不断的截取,看一下能不能构成斐波那契序列,如果不能就回到上一步,如果能就继续往下走,具体我们看下下面的图,这里是参照示例1为例画的一个图,只不过数字缩短了,只有124557,因为如果数字比较多的话,图太大,画不下。

image.png

搞懂了上面的原理,代码就简单多了,我们来看下代码


public List<Integer> splitIntoFibonacci(String S) {

    List<Integer> res = new ArrayList<>();

    backtrack(S.toCharArray(), res, 0);

    return res;

}



public boolean backtrack(char[] digit, List<Integer> res, int index) {

    //边界条件判断,如果截取完了,并且res长度大于等于3,表示找到了一个组合。

    if (index == digit.length && res.size() >= 3) {

        return true;

    }

    for (int i = index; i < digit.length; i++) {

        //两位以上的数字不能以0开头

        if (digit[index] == '0' && i > index) {

            break;

        }

        //截取字符串转化为数字

        long num = subDigit(digit, index, i + 1);

        //如果截取的数字大于int的最大值,则终止截取

        if (num > Integer.MAX_VALUE) {

            break;

        }

        int size = res.size();

        //如果截取的数字大于res中前两个数字的和,说明这次截取的太大,直接终止,因为后面越截取越大

        if (size >= 2 && num > res.get(size - 1) + res.get(size - 2)) {

            break;

        }

        if (size <= 1 || num == res.get(size - 1) + res.get(size - 2)) {

            //把数字num添加到集合res中

            res.add((int) num);

            //如果找到了就直接返回

            if (backtrack(digit, res, i + 1))

                return true;

            //如果没找到,就会走回溯这一步,然后把上一步添加到集合res中的数字给移除掉

            res.remove(res.size() - 1);

        }

    }

    return false;

}



//相当于截取字符串S中的子串然后转换为十进制数字

private long subDigit(char[] digit, int start, int end) {

    long res = 0;

    for (int i = start; i < end; i++) {

        res = res * 10 + digit[i] - '0';

    }

    return res;

}

看一下运行结果

image.png


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