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细思终始的分析之旅:解密数论推理中的780. 到达终点

后端

踏入数论推理的大门,我们首先要面对的是LeetCode上的780. 到达终点。这是一道难度为“困难”的题目,旨在考验我们的数学与算法功底。题目如下:

给出整数nk ,其中n 是终点位置,k 是你的起始位置。
在你的回合中,你可以在以下两种操作之间进行选择:

  1. 移动到位置(2 * k % n) % n
  2. 移动到位置(k + 1) % n

返回到达终点位置所需的最少回合数。

乍一看,题目似乎有些复杂难懂。但只要我们细细分析,就会发现题目中蕴藏着数论推理的奥秘。接下来,让我们携手一步步揭开这道题目的面纱。

策略一:明确终止条件

任何算法的实现都离不开明确的终止条件。在本题中,我们的目标是到达终点位置n 。因此,当我们到达n 时,算法就可以顺利终止。

策略二:分解问题

面对复杂的问题,分解问题是一个有效的策略。我们可以将题目分解成更小的子问题,然后逐一解决。对于本题,我们可以将问题分解成以下几个子问题:

  1. 我们可以到达终点吗?
  2. 如果可以到达终点,需要多少步?
  3. 如何找到到达终点所需的最少步数?

策略三:应用数论知识

数论是数学的一个分支,主要研究整数的性质和规律。在本题中,我们可以应用数论知识来解决问题。例如,我们可以利用“模运算”来简化计算。

具体步骤:

  1. 检查是否可以到达终点 :如果kn 的倍数,那么我们无法到达终点。否则,我们一定可以到达终点。
  2. 计算到达终点的最少步数 :如果kn 的倍数,那么到达终点的最少步数为0 。否则,我们可以使用以下公式计算到达终点的最少步数:
最少步数 = (n - k) / 2 + 1
  1. 注意特殊情况 :如果k 为奇数且n 为偶数,那么到达终点的最少步数为**(n - k) / 2** 。

实例解析:

n = 10k = 3 为例,我们可以按照上述步骤来解决问题:

  1. 检查是否可以到达终点k 不是n 的倍数,因此我们可以到达终点。
  2. 计算到达终点的最少步数 :我们可以使用公式计算到达终点的最少步数:
最少步数 = (10 - 3) / 2 + 1 = 4
  1. 注意特殊情况 :在本例中,k 为奇数且n 为偶数,因此我们不需要考虑特殊情况。

结论:

通过应用数论知识和缜密的推理分析,我们成功地解决了LeetCode上的780. 到达终点。这道题目的关键在于理解数论概念并将其应用于问题求解。通过这道题,我们也体会到了数论推理的魅力与力量。