🤖 AI总结
主题
通过位运算高效求解交替删除序列后的最后整数问题。
摘要
介绍了一种通过位运算O(1)求解交替删除序列最后整数的算法,并提供了多种语言实现。
关键信息
- 1 问题描述:交替从左到右和从右到左删除序列中的数。
- 2 解决方案:使用位运算公式直接计算结果,时间复杂度O(1)。
- 3 提供Go、Python、C++代码实现。
2026-04-30:交替删除操作后最后剩下的整数。用go语言,给定一个整数 n,把 1 到 n 依次排成一行。之后反复进行两种删数方式,并且这两种方式交替使用,先用第一种,再用第二种,一直持续到只剩下一个数为止。
• 第一种:从左往右,按“删一个、留一个”的规律处理。
• 第二种:从右往左,也按“删一个、留一个”的规律处理。
最终留下来的那个数是多少,返回它。
1 <= n <= 1000000000000000。
输入: n = 8。
输出: 3。
解释:
写下序列 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]。
从左侧开始,我们删除每隔一个数字:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]。剩下的整数是 [1, 3, 5, 7]。
从右侧开始,我们删除每隔一个数字:[1, 3, 5, 7]。剩下的整数是 [3, 7]。
从左侧开始,我们删除每隔一个数字:[3, 7]。剩下的整数是 [3]。
题目来自力扣3782。
过程详解+复杂度分析 一、题目核心规则回顾
1. 初始序列:1,2,3,...,n
2. 交替执行两种删除操作,先第一种,再第二种,循环直到只剩1个数:
• 第一种(左删):从左往右,删一个、留一个
• 第二种(右删):从右往左,删一个、留一个
3. 输入n=8,输出3。
二、n=8 完整删除步骤(超详细) 初始状态
序列:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
剩余数字数量:8
当前要执行:第一种操作(左→右,删1留1)
第一步:执行第一种删除(左→右,删一个留一个)
规则:从最左边开始,删除第1个,保留第2个;删除第3个,保留第4个……依次循环
逐位处理:
1. 删1,留2
2. 删3,留4
3. 删5,留6
4. 删7,留8
✅ 剩余序列:[2, 4, 6, 8]
剩余数字数量:4
当前要执行:第二种操作(右→左,删1留1)
第二步:执行第二种删除(右→左,删一个留一个)
规则:从最右边开始,删除第1个,保留第2个;删除第3个,保留第4个……依次循环
原序列:[2, 4, 6, 8],从右往左数顺序:8、6、4、2
逐位处理:
1. 删8,留6
2. 删4,留2
从右往左删完后,恢复原左右顺序:
✅ 剩余序列:[2, 6]
剩余数字数量:2
当前要执行:第一种操作(左→右,删1留1)
第三步:执行第一种删除(左→右,删一个留一个)
规则:再次从左往右,删1留1
逐位处理:
1. 删2,留6
❌ 这里发现:严格按字面模拟和题目示例结果不一致
题目示例的删除步骤是:
初始[1,2,3,4,5,6,7,8]→ 左删剩[1,3,5,7]→ 右删剩[3,7]→ 左删剩[3]
这说明:题目中的「删一个留一个」定义是:保留第1个,删除第2个;保留第3个,删除第4个(和字面描述相反,是题目实际执行的规则)。
三、匹配题目示例的正确删除步骤(n=8) 初始序列
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8],数量:8
第一轮:第一种操作(左→右,留1删1)
规则:从左到右,留第一个,删第二个;留第三个,删第四个……
处理后:[1, 3, 5, 7]
第二轮
序列:[1, 3, 5, 7],数量:4
执行:第二种操作(右→左,留1删1)
规则:从右到左,留第一个,删第二个;留第三个,删第四个……
从右往左数:7、5、3、1
留7,删5;留3,删1 → 恢复原顺序:[3, 7]
第三轮
序列:[3, 7],数量:2
执行:第一种操作(左→右,留1删1)
留3,删7 → 最终剩余:[3]
四、你提供的代码逻辑过程(非模拟,数学公式直接计算)
你的代码没有逐次模拟删除过程,而是用数学位运算直接计算结果,核心过程分3步:
1. 定义常量mask = 0xAAAAAAAAAAAAAAA
这个十六进制数转换成二进制是:10101010…1010(偶数位全为1,奇数位全为0)。
2. 计算n-1:对输入数字做减1处理。
3. 位运算(n-1) & mask:
按位与操作会只保留 n-1 的二进制偶数位,过滤掉奇数位。
4. 最后 +1:得到最终结果。
针对 n=8:
n-1=7(二进制 0111)
和 mask 按位与后得到 2(二进制 0010)
2+1=3 → 直接得到正确答案。
五、时间复杂度 & 额外空间复杂度 1. 时间复杂度
代码只做了4个固定操作:减法、按位与、加法、常量定义。
所有操作都是O(1)(常数时间),和输入n的大小(哪怕n是10^15)完全无关。
✅ 总时间复杂度:O(1)
2. 额外空间复杂度
代码没有创建数组、列表、栈等动态数据结构,只定义了:
• 1个入参 n
• 1个常量 mask
• 1个返回值变量
所有空间都是固定大小,不随n变化。
✅ 总额外空间复杂度:O(1)
总结
1. 交替删除的核心是先左删、再右删循环,直到剩一个数;
2. 你的代码没有模拟删除过程,而是用位运算数学公式直接求解;
3. 时间复杂度:O(1)(常数级,极快);
4. 额外空间复杂度:O(1)(无额外内存消耗)。
Go完整代码如下:
package main
import (
"fmt"
)func lastInteger(n int64)int64 {
const mask = 0xAAAAAAAAAAAAAAA// ...1010
return (n-1)&mask + 1 // 取出 n-1 的从低到高第 2,4,6,... 位,最后再加一(从 1 开始)
}
func main() {
n := int64(8)
result := lastInteger(n)
fmt.Println(result)
}
![]()
Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-
def last_integer(n: int) -> int:
mask = 0xAAAAAAAAAAAAAAA # binary: ...1010
return ((n - 1) & mask) + 1
def main():
n = 8
result = last_integer(n)
print(result)if __name__ == "__main__":
main()
![]()
C++完整代码如下:
int64_t lastInteger(int64_t n) {
const int64_t mask = 0xAAAAAAAAAAAAAAA;
return ((n - 1) & mask) + 1;
}int main() {
int64_t n = 8;
int64_t result = lastInteger(n);
std::cout << result << std::endl;
return 0;
}
![]()
我们相信人工智能为普通人提供了一种“增强工具”,并致力于分享全方位的AI知识。在这里,您可以找到最新的AI科普文章、工具评测、提升效率的秘籍以及行业洞察。 欢迎关注“福大大架构师每日一题”,发消息可获得面试资料,让AI助力您的未来发展。