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1387. 将整数按权重排序

我们将整数 x权重 定义为按照下述规则将 x 变成 1 所需要的步数:

  • 如果 x 是偶数,那么 x = x / 2

  • 如果 x 是奇数,那么 x = 3 * x + 1

比方说,x=3 的权重为 7 。因为 3 需要 7 步变成 1 (3 -→ 10 -→ 5 -→ 16 -→ 8 -→ 4 -→ 2 -→ 1)。

给你三个整数 lohik 。你的任务是将区间 [lo, hi] 之间的整数按照它们的权重 升序排序 *,如果大于等于 2 个整数有 *相同 的权重,那么按照数字自身的数值 升序排序

请你返回区间 [lo, hi] 之间的整数按权重排序后的第 k 个数。

注意,题目保证对于任意整数 x (lo <= x <= hi) ,它变成 1 所需要的步数是一个 32 位有符号整数。

示例 1:

输入:lo = 12, hi = 15, k = 2
输出:13
解释:12 的权重为 9(12 --> 6 --> 3 --> 10 --> 5 --> 16 --> 8 --> 4 --> 2 --> 1)
13 的权重为 9
14 的权重为 17
15 的权重为 17
区间内的数按权重排序以后的结果为 [12,13,14,15] 。对于 k = 2 ,答案是第二个整数也就是 13 。
注意,12 和 13 有相同的权重,所以我们按照它们本身升序排序。14 和 15 同理。

示例 2:

输入:lo = 7, hi = 11, k = 4
输出:7
解释:区间内整数 [7, 8, 9, 10, 11] 对应的权重为 [16, 3, 19, 6, 14] 。
按权重排序后得到的结果为 [8, 10, 11, 7, 9] 。
排序后数组中第 4 个数字为 7 。

提示:

  • 1 <= lo <= hi <= 1000

  • 1 <= k <= hi - lo + 1

思路分析

先计算每个数字的权重,再进行比较:使用集合存储下标,通过下标找到对应的权重。计算权重时,可以递归,也可以直接循环。使用递归时,可以使用备忘录把已经计算的值存储起来,防止重复计算。

  • 一刷

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
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15
16
17
18
19
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37
/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2025-05-27 19:55:53
 */
public int getKth(int lo, int hi, int k) {
  int length = hi - lo + 1;
  int[] step = new int[length];
  for (int i = lo; i <= hi; i++) {
    step[i - lo] = calc(i);
  }
  List<Integer> index = new ArrayList<>(length);
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    index.add(i);
  }
  index.sort((a, b) -> {
    int result = Integer.compare(step[a], step[b]);
    if (result == 0) {
      return Integer.compare(a, b);
    } else {
      return result;
    }
  });
  return index.get(k - 1) + lo;
}

private int calc(int num) {
  int result = 0;
  while (num > 1) {
    if ((num & 1) == 0) {
      num /= 2;
    } else {
      num = 3 * num + 1;
    }
    result++;
  }
  return result;
}