PAT 乙级 1005. 继续(3n+1)猜想 (25) Java版

卡拉兹(Callatz)猜想已经在1001中给出了描述。在这个题目里，情况稍微有些复杂。 当我们验证卡拉兹猜想的时候，为了避免重复计算，可以记录下递推过程中遇到的每一个数。例如对n=3进行验证的时候，我们需要计算3、5、8、4、2、1，则当我们对n=5、8、4、2进行验证的时候，就可以直接判定卡拉兹猜想的真伪，而不需要重复计算，因为这4个数已经在验证3的时候遇到过了，我们称5、8、4、2是被3“覆盖”的数。我们称一个数列中的某个数n为“关键数”，如果n不能被数列中的其他数字所覆盖。 现在给定一系列待验证的数字，我们只需要验证其中的几个关键数，就可以不必再重复验证余下的数字。你的任务就是找出这些关键数字，并按从大到小的顺序输出它们。

输入格式：

每个测试输入包含1个测试用例，第1行给出一个正整数K(<100)，第2行给出K个互不相同的待验证的正整数n(1<n<=100)的值，数字间用空格隔开。

输出格式：

每个测试用例的输出占一行，按从大到小的顺序输出关键数字。数字间用1个空格隔开，但一行中最后一个数字后没有空格。

输入样例：

6
3 5 6 7 8 11

输出样例：

7 6

import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;
import java.util.TreeSet;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int k = in.nextInt();
        int[] n = new int[k];
        TreeSet[] treeSets = new TreeSet[k];
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            n[i] = in.nextInt();
            treeSets[i] = new TreeSet<>(getNumber(n[i]));
        }
        in.close();

        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            if (isMajor(n[i], treeSets, i)) {
                list.add(n[i]);
            }
        }

        int[] array = new int[list.size()];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = list.get(i);
        }

        Arrays.sort(array);

        for (int i = array.length - 1; i > 0; i--) {
            System.out.print(array[i] + " ");
        }
        System.out.print(array[0]);
    }

    private static boolean isMajor(int n, TreeSet[] treeSets, int index) {
        for (int i = 0; i < treeSets.length; i++) {
            if (i != index && treeSets[i].contains(n)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    private static TreeSet<Integer> getNumber(int n) {
        TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
        treeSet.add(n);
        while (n != 1) {
            if (n % 2 == 0) {
                n = n / 2;
            } else {

                n = (3 * n + 1) / 2;
            }

            treeSet.add(n);
        }
        return treeSet;
    }
}