java 计算 1 - n 中，有多少个 1

快过年了，闲暇练脑。

用了三种方式实现，做对比。

第一种方法，循环出每一个数据值，然后对每个数据的每一个数字进行计算。时间复杂度O(n)

第二种方法，循环出每个数据，然后对包含1的数据组合成字符串，然后进行字符串替换。替换前后长度对比，得出长度。时间复杂度O(n)

第三种方法，分别计算1在每个位（个、十、百....）上出现的次数，叠加。时间复杂度O(1)

 

package com.iot.demo.viso.algorithm;

public class AlgoTest1 {
    private final static String str = "1";

    public static void main(String[] args) {
        for(int n = 1 ; n < 2999; n+=12) {
            int count1 = getCount1(n);
            int count2 = getCount2(n);
            int count3 = getCount3(n);
            System.out.println(String.format("1 - %s 中 1 的个数 count1:%s, count2:%s, count3:%s", n, count1, count2, count3));
        }
    }

    // 第一种方法，循环出每一个数据值，然后对每个数据的每一个数字进行计算。时间复杂度O(n)
    public static int getCount1(int n) {
        int count = 0;
        for(int i = 1; i<= n; i++) {
            String s = String.valueOf(i);
            if(s.contains(str)) {
                String []  lists = s.split("");
                for(int w = 0; w< lists.length; w ++) {
                    if(str.equals(lists[w])) {
                        count++;
                    }
                }
            }
        }
       return count;
    }

    // 第二种方法，循环出每个数据，然后对包含1的数据组合成字符串，然后进行字符串替换。替换前后长度对比，得出长度。时间复杂度O(n)
    public static int getCount2(int n){
        StringBuffer bf = new StringBuffer();
        for(int i = 1; i<=n; i++){
            if(String.valueOf(i).contains("1")) {
                bf.append(i);
            }
        }
        int allen = bf.length();
        String reStr = bf.toString().replaceAll("1", "");
        return allen - reStr.length();
    }

    // 第三种方法，分别计算1在每个位（个、十、百....）上出现的次数，叠加。时间复杂度O(1)
    public static int getCount3(int n) {
        int count = 0, lowerNum, currentNum, highNum;
        int factor = 1;
        // 从个位开始循环计算
        while ( n / factor != 0){
            // 计算比当前位低的数值
            lowerNum = n - n / factor * factor;
            // 计算当前位数值
            currentNum = (n / factor) % 10;
            // 计算比当前位高的数值
            highNum = n / (factor * 10);
            // 判断当前位
            switch (currentNum){
                case 0:
                    count += factor * highNum;
                    break;
                case 1:
                    count += factor * highNum + lowerNum + 1;
                    break;
                default:
                    count += factor * (highNum + 1);
                    break;
            }
            factor *= 10;
        }
        return count;
    }
}

 结果展示：

1 - 1 中 1 的个数 count1:1, count2:1, count3:1
1 - 13 中 1 的个数 count1:6, count2:6, count3:6
1 - 25 中 1 的个数 count1:13, count2:13, count3:13
1 - 37 中 1 的个数 count1:14, count2:14, count3:14
1 - 49 中 1 的个数 count1:15, count2:15, count3:15
......
1 - 2941 中 1 的个数 count1:1895, count2:1895, count3:1895
1 - 2953 中 1 的个数 count1:1896, count2:1896, count3:1896
1 - 2965 中 1 的个数 count1:1897, count2:1897, count3:1897
1 - 2977 中 1 的个数 count1:1898, count2:1898, count3:1898
1 - 2989 中 1 的个数 count1:1899, count2:1899, count3:1899