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
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
- 初始序列:
1,2,3,...,n - 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
- 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:
- 删1,留2
- 删3,留4
- 删5,留6
- 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:
- 删8,留6
- 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:
- 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:
- 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)。 - 计算
n-1:对输入数字做减1处理。 - 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。 - 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
- 交替删除的核心是先左删、再右删循环,直到剩一个数;
- 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;
- 时间复杂度:O(1)(常数级,极快);
- 额外空间复杂度:O(1)(无额外内存消耗)。
Go完整代码如下:
packagemainimport("fmt")funclastInteger(nint64)int64{constmask=0xAAAAAAAAAAAAAAA// ...1010return(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)}funcmain(){n:=int64(8)result:=lastInteger(n)fmt.Println(result)}Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-deflast_integer(n:int)->int:mask=0xAAAAAAAAAAAAAAA# binary: ...1010return((n-1)&mask)+1defmain():n=8result=last_integer(n)print(result)if__name__=="__main__":main()C++完整代码如下:
#include<iostream>#include<cstdint>int64_tlastInteger(int64_tn){constint64_tmask=0xAAAAAAAAAAAAAAA;return((n-1)&mask)+1;}intmain(){int64_tn=8;int64_tresult=lastInteger(n);std::cout<<result<<std::endl;return0;}