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有效的完全平方数
给你一个正整数 num 。如果 num 是一个完全平方数,则返回 true ,否则返回 false 。 完全平方数 是一个可以写成某个整数的平方的整数。换句话说,它可以写成某个整数和自身的乘积。 不能使用任何内置的库函数,如 sqrt 。 示例 1: 输入: num = 16 输出: true 解释…
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题型
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代码语言
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相关题
当前训练重点
简单 · 二分·搜索·答案·空间
答案摘要
我们可以使用二分查找来解决这个问题。定义二分查找的左边界 $l = 1$,右边界 $r = num$,然后在 $[l, r]$ 的范围内查找满足 $x^2 \geq num$ 的最小整数 。最后,如果 $x^2 = num$,则说明 是一个完全平方数。 时间复杂度 $O(\log n)$,其中 是给定的数字。空间复杂度 。
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 二分·搜索·答案·空间 题型思路
题目描述
给你一个正整数 num 。如果 num 是一个完全平方数,则返回 true ,否则返回 false 。
完全平方数 是一个可以写成某个整数的平方的整数。换句话说,它可以写成某个整数和自身的乘积。
不能使用任何内置的库函数,如 sqrt 。
示例 1:
输入:num = 16 输出:true 解释:返回 true ,因为 4 * 4 = 16 且 4 是一个整数。
示例 2:
输入:num = 14 输出:false 解释:返回 false ,因为 3.742 * 3.742 = 14 但 3.742 不是一个整数。
提示:
1 <= num <= 231 - 1
解题思路
方法一:二分查找
我们可以使用二分查找来解决这个问题。定义二分查找的左边界 ,右边界 ,然后在 的范围内查找满足 的最小整数 。最后,如果 ,则说明 是一个完全平方数。
时间复杂度 ,其中 是给定的数字。空间复杂度 。
class Solution:
def isPerfectSquare(self, num: int) -> bool:
l = bisect_left(range(1, num + 1), num, key=lambda x: x * x) + 1
return l * l == num
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | complexity is O(log(num)) because the binary search halves the search space each step. Space complexity is O(1) since only a few variables are needed regardless of input size. |
| 空间 | Depends on the final approach |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
Confirm the candidate can implement binary search correctly over a numeric range.
- question_mark
Check awareness of integer overflow risks when squaring numbers.
- question_mark
Listen for an approach that avoids floating-point operations for exact perfect square detection.
常见陷阱
外企场景- error
Attempting to use floating-point sqrt and comparing with rounding, which can fail for large num values.
- error
Forgetting to handle num = 1 as a trivial perfect square.
- error
Squaring mid without checking for overflow, leading to incorrect results or runtime errors.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Check if num is a perfect cube using the same binary search over cube roots.
- arrow_right_alt
Return all perfect squares less than or equal to num using incremental binary search validation.
- arrow_right_alt
Determine if a sequence of numbers contains any perfect squares efficiently using batch binary search.