和为s的连续正数序列
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题目:
输入一个正数 s,打印出所有和为 s 的连续正数序列(至少两个数)。
例如输入 15,由于 1+2+3+4+5=4+5+6=7+8=15,所以结果打出 3 个连续序列 1~5、4~6 和 7~8。
分析:
考虑用两个数 small 和 big 分别表示序列的最小值和最大值。首先把 small 初始化为 1,big 初始化为 2。如果从 small 到 big 的序列的和大于 s,我们可以从序列中去掉较小的值,也就是增大 small 的值。如果从 small 到 big 的序列的和小于 s,我们可以增大 big,让这个序列包含更多的数字。因为这个序列至少要有两个数字,我们一直增加 small 到(1+s)/2 为止。
以求和为 9 的所有连续序列为例,我们先把 small 初始化为 1,big 初始化为 2。此时介于 small 和 big 之间的序列是{1,2},序列的和为 3,小于 9,所以我们下一步要让序列包含更多的数字。我们把 big 增加 1 变成 3,此时序列为{1, 2, 3}。由于序列的和是 6,仍然小于 9,我们接下来再增加 big 变成 4,介于 small 和 big 之间的序列也随之变成{1, 2, 3, 4}。由于列的和 10 大于 9,我们要删去去序列中的一些数字, 于是我们增加 small 变成 2,此时得到的序列是{2, 3, 4},序列的和E好是 9。我们找到了第一个和为 9 的连续序列,把它打印出来。接下来我们再增加 big,重复前面的过程,可以找到第二个和为 9 的连续序列{4,5}。
| 步骤 | small | big | 序列 | 序列和 | 与s比较 | 下一步操作 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 2 | 1, 2 | 3 | 小于 | 增加big |
| 2 | 1 | 3 | 1, 2, 3 | 6 | 小于 | 增加big |
| 3 | 1 | 4 | 1, 2, 3, 4 | 10 | 大于 | 增加small |
| 4 | 2 | 4 | 2, 3, 4 | 9 | 等于 | 打印序列,增加big |
| 5 | 2 | 5 | 2, 3, 4, 5 | 14 | 大于 | 增加small |
| 6 | 3 | 5 | 3, 4, 5 | 12 | 大于 | 增加small |
| 7 | 4 | 5 | 4, 5 | 9 | 等于 | 打印序列 |
代码:
class SequenceNumSolution {
public static List<List<Integer>> findSequenceNums(int sum) {
List<List<Integer>> resultList = new ArrayList<>();
if (sum < 3) {
return resultList;
}
int small = 1;
int big = 2;
int mid = (1 + sum) / 2;
int curSum = small + big;
while (small < mid) {
if (curSum == sum) {
resultList.add(buildSubList(small, big));
}
while (curSum > sum && small < mid) {
curSum -= small;
small++;
if (curSum == sum) {
resultList.add(buildSubList(small, big));
}
}
big++;
curSum += big;
}
return resultList;
}
private static List<Integer> buildSubList(int small, int big) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = small; i <= big; i++) {
list.add(i);
}
return list;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Arrays.toString(findSequenceNums(33).toArray()));
}
}