请用伪代码描述并分析时空性能:农夫抓牛1 问题描述假设农夫和牛都位于数轴上农夫位于点 N牛位于点 KKN农夫有以下两种移动方式:1从点 X 移动到 X-1 或 X+1每次移动花费一分钟;2从点 X 移动到点 2X每次移动花费一分钟。假设牛没有意识到农夫的行动站在原地不动农夫最少要花费多长时间才能抓住牛?
伪代码描述:
- 初始化农夫的位置 N 和牛的位置 K。
- 初始化最少时间为 0。
- 如果农夫的位置等于牛的位置,则返回最少时间。
- 如果农夫的位置大于牛的位置,则返回农夫的位置减去牛的位置。
- 初始化队列 Q,并将农夫的位置和最少时间入队。
- 初始化集合 visited,用于记录已经访问过的位置。
- 当队列 Q 不为空时,执行以下操作:
- 出队一个位置和时间。
- 如果该位置已经访问过,则跳过该位置。
- 将该位置标记为已访问。
- 如果该位置等于牛的位置,则更新最少时间为当前时间,并继续执行下一次循环。
- 将当前位置加 1 和最少时间加 1 入队。
- 将当前位置减 1 和最少时间加 1 入队。
- 将当前位置乘以 2 和最少时间加 1 入队。
- 返回最少时间。
时空性能分析:
- 时间复杂度:假设农夫的位置为 N,牛的位置为 K。在最坏情况下,农夫需要从 N 移动到 K,最多需要移动 K-N 次。每次移动的操作都需要花费一分钟。所以总的时间复杂度为 O(K-N)。
- 空间复杂度:需要使用一个队列 Q 来存储位置和时间的信息,以及一个集合 visited 来记录已经访问过的位置。在最坏情况下,队列 Q 中的元素个数可能达到 K-N 个,所以空间复杂度为 O(K-N)
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