172. 阶乘后的零
题目描述:
给定一个整数 n,返回 n! 结果尾数中零的数量。
示例 1:
输入: 3
输出: 0
解释: 3! = 6, 尾数中没有零。
示例 2:
输入: 5
输出: 1
解释: 5! = 120, 尾数中有 1 个零.
说明: 你算法的时间复杂度应为 O(log n) 。
思想:
首先末尾有多少个 0 ,只需要给当前数乘以一个 10 就可以加一个 0。
再具体对于 5!,也就是 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120,我们发现结果会有一个 0,原因就是 2 和 5 相乘构成了一个 10。而对于 10 的话,其实也只有 2 * 5 可以构成,所以我们只需要找有多少对 2/5。
例:
11! = 11 * 10 * 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 11 * (2 * 5) * 9 * (4 * 2) * 7 * (3 * 2) * (1 * 5) * (2 * 2) * 3 * (1 * 2) * 1
对于含有 2 的因子的话是 1 * 2, 2 * 2, 3 * 2, 4 * 2 ...
对于含有 5 的因子的话是 1 * 5, 2 * 5...
含有 2 的因子每两个出现一次,含有 5 的因子每 5 个出现一次,所有 2 出现的个数远远多于 5,换言之找到一个 5,一定能找到一个 2 与之配对。所以我们只需要找有多少个 5。
直接的,只需要判断每个累乘的数有多少个 5 的因子即可。
但直接按照上述思想写代码会超时。
对于一个数的阶乘,就如之前分析的,5 的因子一定是每隔 5 个数出现一次,也就是下边的样子。
n! = 1 * 2 * 3 * 4 * (1 * 5) * ... * (2 * 5) * ... * (3 * 5) *... * n
因为每隔 5 个数出现一个 5,所以计算出现了多少个 5,只需要用 n/5 就可以算出来。
但还没有结束,继续分析。
... * (1 * 5) * ... * (1 * 5 * 5) * ... * (2 * 5 * 5) * ... * (3 * 5 * 5) * ... * n
每隔 25 个数字,出现的是两个 5,所以除了每隔 5 个数算作一个 5,每隔 25 个数,还需要多算一个 5。
也就是我们需要再加上 n / 25 个 5。
同理我们还会发现每隔 5 * 5 * 5 = 125 个数字,会出现 3 个 5,所以我们还需要再加上 n / 125 。
综上,规律就是每隔 5 个数,出现一个 5,每隔 25 个数,出现 2 个 5,每隔 125 个数,出现 3 个 5... 以此类推。
最终 5 的个数就是 n / 5 + n / 25 + n / 125 ...
写程序的话,如果直接按照上边的式子计算,分母可能会造成溢出。所以算 n / 25 的时候,我们先把 n 更新,n = n / 5,然后再计算 n / 5 即可。后边的同理。
代码:
class Solution { public: int trailingZeroes(int n) { int count = 0; while(n){ count += n / 5; n /= 5; } return count; } };。