灯泡开关游戏
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灯泡开关游戏
游戏规则:
初始时有 n 个灯泡处于关闭状态。第一轮,你将会打开所有灯泡。接下来的第二轮,你将会每两个灯泡关闭第二个。
第三轮,你每三个灯泡就切换第三个灯泡的开关(即,打开变关闭,关闭变打开)。第 i 轮,你每 i 个灯泡就切换第 i 个灯泡的开关。直到第 n 轮,你只需要切换最后一个灯泡的开关。
找出并返回 n 轮后有多少个亮着的灯泡。
分析:
初始有 n 个灯泡关闭
- 第 i 轮的操作是每 i 个灯泡切换一次开关(开->闭,闭->开),即切换 i 的倍数位置的开关。
- 求 n 轮后亮着的灯泡?
- (1)第 i 轮时,被切换的灯泡位置是 i 的倍数。
- (2)由(1)得出,对于第 p 个灯泡来说,只有其第“因子”轮才会切换,
若其有 q 个因子,则最终被切换 q 次。
因为初始状态是关闭状态,那么因子数是奇数的灯泡最终是亮着的。
- (3)只有平方数的因子个数不是成对出现,举例:4=1*4,2*2,其因子是 1,2,4。
- (4)那么题目最终转化为 1~n 里平方数的个数,进而转化为对 n 开平方根,向下取整即可。
代码实现:
class Solution(object):
def bulbSwitch(self, n):
"""
:type n: int
:rtype: int
"""
return int(sqrt(n+0.5))
附:由于计算开方
n
涉及到浮点数运算,为了保证不出现精度问题,我们可以计算
这样可以保证计算出来的结果向下取整在 32 位整数范围内一定正确。