【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
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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

posted @ 2022-05-22 17:33  苏格拉底的落泪  阅读(132)  评论(0编辑  收藏  举报