492. 构造矩形(Python)

题目

难度:★★☆☆☆
类型:几何

作为一位web开发者, 懂得怎样去规划一个页面的尺寸是很重要的。 现给定一个具体的矩形页面面积,你的任务是设计一个长度为 L 和宽度为 W 且满足以下要求的矩形的页面。要求:

  1. 你设计的矩形页面必须等于给定的目标面积。

  2. 宽度 W 不应大于长度 L,换言之,要求 L >= W 。

  3. 长度 L 和宽度 W 之间的差距应当尽可能小。
    你需要按顺序输出你设计的页面的长度 L 和宽度 W。

说明

给定的面积不大于 10,000,000 且为正整数。
你设计的页面的长度和宽度必须都是正整数。

示例

输入: 4
输出: [2, 2]
解释: 目标面积是 4, 所有可能的构造方案有 [1,4], [2,2], [4,1]。
但是根据要求2,[1,4] 不符合要求; 根据要求3,[2,2] 比 [4,1] 更能符合要求. 所以输出长度 L 为 2, 宽度 W 为 2。

解答

本题是个几何优化问题,有三个约束:

  1. 面积指定;

  2. 长不小于宽;

  3. 长宽均为整数。

本题的优化目标是:

寻找最小长宽比的矩形;

分析思路:

  1. 如果没有长宽均为整数的限制,那么最理想的情况即为面积为输入面积area的正方形;

  2. 我们用上述正方形的边长的整数部分作为矩形宽度w的初始值,矩形长为整数的条件是w能被area整除,此时矩形宽为area // w,如果不能整除,则退而求其次,将w减1再次尝试,直到w可以被area整除为止,每轮迭代都会增大长宽比。

class Solution:
    def constructRectangle(self, area):
        w = int(area ** 0.5)                # 宽的初始值从面积的开方开始算起
        while True:                         # 死循环即可
            if area % w == 0:               # 如果面积能被当前宽整除
                return [area // w, w]       # 返回矩形的长和宽
            else:                           # 否则
                w -= 1                      # 将宽继续减去1

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