Python｜Leetcode《306》｜累加数

Posted 2022-02-05 二哥不像程序员

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一、题目描述

• 题目：累加数
• 难度：中等
• 地址：《306》累加数
• 描述：累加数 是一个字符串，组成它的数字可以形成累加序列。
  一个有效的 累加序列 必须 至少 包含 3 个数。除了最开始的两个数以外，字符串中的其他数都等于它之前两个数相加的和。
  给你一个只包含数字 ‘0’-‘9’ 的字符串，编写一个算法来判断给定输入是否是 累加数 。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。
  说明：累加序列里的数 不会 以 0 开头，所以不会出现 1, 2, 03 或者 1, 02, 3 的情况。

• 示例1

输入：“112358”
输出：true
解释：累加序列为: 1, 1, 2, 3, 5, 8 。1 + 1 = 2, 1 + 2 = 3, 2 + 3 = 5, 3 + 5 = 8

• 示例2

输入：“199100199”
输出：true
解释：累加序列为: 1, 99, 100, 199。1 + 99 = 100, 99 + 100 = 199

提示

• 1 <= num.length <= 35
• num 仅由数字（0 - 9）组成

二、题目解析

本题的核心在于不断的从找到连续的三个数字进行累加，首先我们可以枚举前两个数的所有情形：

• 满足条件的第一个数的范围最大是n//2+1
• 满足条件的第一个数的范围最大是n//3*2+1

对于第三个数主要思想是：
因为第三个数是前两个数的加和，因此第三个数的长度最短也要与前二者最长的相同， 因此从第二个数的末尾开始，确定长度，每次多加一位数，如果得到的数字比前两数的加和大则判断失败，退出判断循环。判断成功则继续判断。

最后我们需要在找到第三个数的时候进行相等判断，假设三个数为a,b,c如果a+b=c则调整a=b,b=c并重新按照条件寻找c，寻找的位置从上一次c(调整后的b)的位置之后开始。图示如下：

三、解题代码

解法（一）

class Solution:
    def isAdditiveNumber(self, num: str) -> bool:
        # 数组小于3时，构不成累加数

        n = len(num)
        if n < 3:
            return False
        # 确定第一个数的范围（最长不超过一半）
        for i in range(1, n // 2 + 1):
            # 确定第二个数的范围（最长不超过2/3）
            for j in range(i + 1, n // 3 * 2 + 1):
                # 得到第一、二个数（排除0开头的情况）
                a = int(num[0:i]) if num[0] != '0' else int(num[0])
                b = int(num[i:j]) if num[i] != '0' else int(num[i])
                m = j + 1
                '''
                接下来确定第三个数,主要思想是：
                因为第三个数是前两个数的加和，因此第三个数的长度最短也要与前二者最长的相同，
                因此从第二个数的末尾开始，确定长度，每次多加一位数，如果得到的数字比前两数的
                加和大则判断失败，退出判断循环。

                判断成功则继续判断
                '''
                while m <= n:
                    c = int(num[j:m]) if num[j] != '0' else int(num[j])
                    # 定义一个标记，作为第三个数字进行变更的标记（上一次成功累加则变更）
                    add = -1
                    # 如果累加数a+b=c则进行数据替换，a=b,b=c,c=num[m,m+(m-j)]
                    if c == a + b:
                        print(a, b, c)
                        a = b
                        b = c
                        add = m - j
                        j = m
                        m = m + add
                        continue
                    elif c > a + b or m - j > max(j - i, i):
                        break
                    m += 1
                else:
                    # 如果持续变更到末尾，累加数不为-1则返回True
                    if add != -1:
                        return True

        return False

解法（二）
枚举所有可能出现的情况，按照满足题意的方式去组合字符串，最终判断是否能够组合出和原字符串相同的字符串，如果出现则返回True。

class Solution:
    def isAdditiveNumber(self, num: str) -> bool:
        n = len(num)
        for i in range(1, n // 2 + 1):
            for j in range(i + 1, n // 3 * 2 + 1):
                a = int(num[:i])
                b = int(num[i:j])
                # 数值转字符串拼接
                res = f'ab'
                while len(res) < n:
                    a, b, res = b, a + b, res + str(a + b)
                if res == num:
                    return True
        return False