输入一个正整数数组,将它们连接起来排成一个数,输出能排出的所有数字中最小的一个。

题目: 输入一个正整数数组,将它们连接起来排成一个数,输出能排出的所有数字中最小的一个。

例如输入数组{122,12,123},则输出这两个能排成的最小数字12122123。

思路:
新排序规则:从整数数组中取出两个数a和b,将a和b转化成字符串"a"和"b",再分别把"a"和"b"拼接成"ab"和"ba",
再把"ab"和"ba"转出数字ab和ba,通过比较ab和ba的大小关系得出“谁排在前,谁排在后”。
1)如果ab < ba,
则a << b,数字a排在数字b的前面;(注意这里的a<<b不代表他们的大小关系,而是代表位置顺序的前后关系)
2)如果ab > ba,
则a >> b,与上面相反;
3)如果ab = ba,
则a = b,说明a和b为相同数字,谁前谁后都可以(我们按a在前b在后排)。
我们规定通过以上方式排序,能排出的数字最小。

例:如果a和b分别为12和122,那么ab和ba则分别为12122和12212;
因为12122<12212,
那么,12<<122,所以12排在122的前面。

证明(反证法):
假设:如果存在ab>ba,那么a排在b前面得到的数最小;(接下来我们要做的是通过“a排在b前面”,看能不能推出“ab>ba”)
(1) 假设xxxxab是数组中能排出的所有数字中最小的,用ba代替ab得到xxxxba,
因为xxxxab<xxxxba则有:ab<ba,结论与假设矛盾,故不成立

(2) 假设abxxxx是数组中能排出的所有数字中最小的,用ba代替ab得到baxxxx,
因为abxxxx<baxxxx,则有:ab<ba,结论与假设矛盾,故不成立

(3) 假设axxxxb是数组中能排出的所有数字中最小的,
我们把axxxxb,整体看作ayb,y代表“xxxx”;
根据我们假设的规则等到ay<ya,yb<by;
假设a,y,b的位数分别为n,m,k(n,m,k>=1)
字符串-----对应的十进制值
ay=a * 10^m + y
ya=y * 10^n + a
yb=y * 10^k + b
by=b * 10^m + y

关系1:ay < ya
=> a * 10^m + y < y * 10^n + a
=> a * 10^m - a < y * 10^n - y
=> a( 10^m - 1)/( 10^n - 1) < y

关系2:yb < by
=> y * 10^k + b < b * 10^m + y
=> y * 10^k - y < b * 10^m - b
=> y < b( 10^m -1)/( 10^k -1)

关系3:a( 10^m - 1)/( 10^n - 1) < y < b( 10^m -1)/( 10^k -1)
=>a/( 10^n - 1)< b/( 10^k -1)
=> a10^k - a < b * 10^n - b
=>a
10^k + b < b * 10^n + a
=> ab< ba
与原假设ab>ba矛盾,故原假设不成立

综上所述:得出假设不成立,从而得出结论:对于排成的最小数字,不存在满足下述关系:
如果存在ab>ba,那么a排在b前面得到的数最小。

从而得出正确的结论:如果存在ab<ba,那么a排在b前面得到的数最小。
代码
import java.util.Scanner;

public class Demo02 {
public static void main(String[] args){
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println(“请输入数组元素个数:”);
int n=sc.nextInt();
int[] arr=new int[n];
System.out.println(“请输入数组元素:”);
for (int i = 0; i < arr.length; i++){
arr[i]=sc.nextInt();
}
System.out.print("{");
for (int i = 0; i < arr.length; i++){
if(i==arr.length-1)
System.out.print(arr[i]+"}");
else
System.out.print(arr[i]+",");
}
System.out.println();
QuickSort(arr,0,arr.length-1);
String str="";
for (int i = 0; i < arr.length; i++){
str=str+arr[i];
}
System.out.println(“最小数为:”+str);
}
//快速排序
public static void QuickSort(int arr[],int _left,int _right){
int right=_right;
int left=_left;
int temp=0;
if(left<=right){
temp=arr[left];
while(left!=right){
while(right>left&&Compare(arr[right],temp))
right–;
arr[left]=arr[right];
while(left<right&&Compare(temp,arr[left]))
left++;
arr[right]=arr[left];
}
arr[right]=temp;
QuickSort(arr,_left,left-1);
QuickSort(arr,right+1,_right);
}
}
//按新的排序规则重写比较方法
public static boolean Compare(int a,int b){
String s1=""+a;
String s2=""+b;
String s3=s1+s2;
int k1=Integer.parseInt(s3);
String s4=s2+s1;
int k2=Integer.parseInt(s4);
if(k1>=k2)
return true;
else
return false;
}

}

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