【shell编程】eval用法
202. 快乐数
编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。
「快乐数」 定义为:
对于一个正整数,每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。
然后重复这个过程直到这个数变为 1,也可能是 无限循环 但始终变不到 1。
如果这个过程 结果为 1,那么这个数就是快乐数。
如果 n 是 快乐数 就返回 true ;不是,则返回 false 。
示例 1:
输入:n = 19
输出:true
解释:
12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1
示例 2:
输入:n = 2
输出:false
提示:
1 <= n <= 231 - 1
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/happy-number
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。
解题思路:
方法一:用哈希集合检测循环
我们可以先举几个例子。我们从 77 开始。则下一个数字是 49),然后下一个数字是 9797(因为 4^2+9^2=974 。我们可以不断重复该的过程,直到我们得到 11。因为我们得到了 11,我们知道 77 是一个快乐数,函数应该返回 true。
再举一个例子,让我们从 116116 开始。通过反复通过平方和计算下一个数字,我们最终得到 5858,再继续计算之后,我们又回到 5858。由于我们回到了一个已经计算过的数字,可以知道有一个循环,因此不可能达到 11。所以对于 116116,函数应该返回 false。
根据我们的探索,我们猜测会有以下三种可能。
最终会得到 11。
最终会进入循环。
值会越来越大,最后接近无穷大。
第三个情况比较难以检测和处理。我们怎么知道它会继续变大,而不是最终得到 11 呢?我们可以仔细想一想,每一位数的最大数字的下一位数是多少。
Digits | Largest | Next |
9 | 9 | 81 |
2 | 99 | 162 |
3 | 999 | 243 |
4 | 9999 | 324 |
15 | 9999999999999 | 1053 |
对于 33 位数的数字,它不可能大于 243243。这意味着它要么被困在 243243 以下的循环内,要么跌到 11。44 位或 44 位以上的数字在每一步都会丢失一位,直到降到 33 位为止。所以我们知道,最坏的情况下,算法可能会在 243243 以下的所有数字上循环,然后回到它已经到过的一个循环或者回到 11。但它不会无限期地进行下去,所以我们排除第三种选择。
即使在代码中你不需要处理第三种情况,你仍然需要理解为什么它永远不会发生,这样你就可以证明为什么你不处理它。
代码实现:
class Solution
{
public:
/* 分离数字计算各个数字的平方和 */
int getSum(int n)
{
int sum = 0;
while (n)
{
sum += (n % 10) * (n % 10);
n /= 10;
}
return sum;
}
/* 判断一个数是不是快乐数 */
bool isHappy(int n)
{
int sum = 0;
unordered_set<int> set;
while (1)
{
sum = getSum(n);
/* 判断和是不是1 */
if (sum == 1)
return true;
/* 如果这个sum曾经出现过,说明已经陷入了无限循环了,立刻return false */
if (set.find(sum) != set.end())
return false;
else
set.insert(sum);
/* 更新n */
n = sum;
}
}
};
参考资料