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1006. 笨阶乘

通常,正整数 n 的阶乘是所有小于或等于 n 的正整数的乘积。例如,factorial(10) = 10 * 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1

相反,我们设计了一个笨阶乘 clumsy:在整数的递减序列中,我们以一个固定顺序的操作符序列来依次替换原有的乘法操作符:乘法(*),除法(/),加法(+)和减法(-)。

例如,clumsy(10) = 10 * 9 / 8 + 7 - 6 * 5 / 4 + 3 - 2 * 1。然而,这些运算仍然使用通常的算术运算顺序:我们在任何加、减步骤之前执行所有的乘法和除法步骤,并且按从左到右处理乘法和除法步骤。

另外,我们使用的除法是地板除法(floor division),所以 10 * 9 / 8 等于 11。这保证结果是一个整数。

实现上面定义的笨函数:给定一个整数 N,它返回 N 的笨阶乘。

示例 1:

输入:4
输出:7
解释:7 = 4 * 3 / 2 + 1

示例 2:

输入:10
输出:12
解释:12 = 10 * 9 / 8 + 7 - 6 * 5 / 4 + 3 - 2 * 1

提示:

  1. 1 <= N <= 10000

  2. -231 <= answer <= 231 - 1 (答案保证符合 32 位整数。)

思路分析

看官方题解,可以把减法改成“加负数”,这样就可以极大地减少判断,可以直接按照“遇到乘除立即算,遇到加减先入栈”处理。

1006 10
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2025-05-23 14:54:02
 */
public int clumsy(int n) {
  char[] operators = new char[]{'*', '/', '+', '-'};
  BiFunction<Integer, Integer, Integer>[] ops = new BiFunction[4];
  ops[0] = (x, y) -> x * y;
  ops[1] = (x, y) -> x / y;
  ops[2] = Integer::sum;
  ops[3] = (x, y) -> x - y;
  int idx = 0;
  int result = 0;
  Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(n);
  stack.offer(n--);
  while (!stack.isEmpty() && n > 0) {
    if (idx == 2 && stack.size() == 2) {
      Integer b = stack.pollLast();
      Integer a = stack.pollLast();
      stack.offer(ops[3].apply(a, b));
      continue;
    }
    if (idx == 0 || idx == 1 || idx == 2) {
      Integer pre = stack.pollLast();
      Integer res = ops[idx].apply(pre, n--);
      stack.offerLast(res);
    } else {
      stack.offerLast(n--);
    }
    idx++;
    idx %= operators.length;
  }
  if (stack.size() == 1) {
    result = stack.pollLast();
  } else {
    Integer b = stack.pollLast();
    Integer a = stack.pollLast();
    result = ops[3].apply(a, b);
  }
  return result;
}

参考资料

  1. 1006. 笨阶乘 - 官方题解 — 可以把减法改成“加负数”,这样就可以极大地减少判断。

  2. 1006. 笨阶乘 - 【负雪明烛】遇到乘除立即算,遇到加减先入栈