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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:42:01.528000             🧑  作者: Mango

通过在每一步加 1 或加倍来最小化从 0 到 K 的步骤

这道题目是一道典型的贪心算法题目,我们需要尽可能地减少从 0 到 K 的步骤,通过在每一步加 1 或加倍来达到最小化步骤的目的。

算法思路

我们可以从 K 开始,向 0 倒退。每次考虑当前数字与目标数字的差值,根据贪心选择策略,优先选择倍数操作,直到差值小于等于当前数值时,再切换到加一操作。

例如,当前数字为 x,目标数字为 K。若 2x > K,则选择加一操作,否则选择倍数操作。对于每次操作,我们都记录一次操作次数,直到数字变成 0。

代码实现
def minimize_steps_to_k(k):
    steps = 0
    x = k
    while x > 0:
        if x == 1:
            steps += 1
            break
        elif x % 2 == 0:
            x //= 2
            steps += 1
        else:
            x -= 1
            steps += 1
    return steps
复杂度分析

该算法的时间复杂度为 O(log K),空间复杂度为 O(1)。由于每次操作都会减少至少一半的数字大小,因此时间复杂度与 K 的大小成对数关系,具有较高的效率。

总结

通过贪心算法,我们可以在不遍历所有可能的解的情况下,找到最优解。在此题中,我们通过选择当前数字与目标数字差值较小的操作,尽可能地减少步骤数。贪心算法虽然不一定能够得到全局最优解,但能够得到一种较好的近似解,而且相对于其它算法,贪心算法通常具有较高的效率。