算法训练——day16快乐数

news2024/11/15 6:40:47

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

哈希

首先想到的就是哈希和双指针嘛，那就先拿哈希试一下。

class Solution {
    public boolean isHappy(int n) {
        Set<Integer> hash = new HashSet<>();
        //只要n不等于1且hash中不存在这个数，就开始循环，否则跳出循环
        while(n!=1&&!hash.contains(n)){
            hash.add(n);
            n=nextNumber(n);
        }
        return 1==n;

    }

    //首先，对于每个n都要一直循环得到它的下一个数字，
    /*
    输入：n = 19
    输出：true
    解释：
    12 + 92 = 82
    82 + 22 = 68
    62 + 82 = 100
    12 + 02 + 02 = 1
    */
    //所以，新设置一个函数得到下一个数字
    public int nextNumber(int n) {
        int sum = 0;
        while (n > 0) {
            int d = n % 10;
            n = n / 10;
            sum += d * d;
        }
        return sum;
    }

}

效果一般，用哈希太慢了。

我们发现每次都要得到下一个数字，存在一个递归的行为。

接着看了一下输出的量级也不大，试一下递归。

递归

class Solution {
    //如果要用递归的话，我们需要把哈希表放在外面
    //不然每一次递归都在进行初始化哈希表
    HashSet<Integer> hash = new HashSet<>();
    public boolean isHappy(int n) {
        //为1的时候直接返回true
        if(1==n){
            return true;
        }
        //哈希中有有这个数的时候就该退出了（说明进入了环）
        if(hash.contains(n)){
            return false;
        }
        //接下来是递归的操作

        //直接存进哈希中
        hash.add(n);
        int sum=0;
        while(0!=n){
            //求和
            int tmp = n%10;
            sum+=tmp*tmp;
            n/=10;
        }
        return isHappy(sum);

    }
}

双指针

class Solution {
    //快慢指针
    //slow每次前进一格，fast每次前进2格
    //如果成环，则fast总会追上slow，所以跳出循环
    //如果终点是1，则fast会一直停留在终点直到slow追上
    //我们在循环中加入判断，当fast到1时，直接返回true
    public boolean isHappy(int n) {
        int slow = n;
        int fast=getNext(n);
        while(fast!=1&&slow!=fast){
            slow = getNext(slow);
            fast=getNext(getNext(fast));
            if(fast==1) return true;
        }
        return 1==fast;

    }

    public int getNext(int n){
        int sum=0;
        while(n>0){
            int tmp = n%10;
            sum+=tmp*tmp;
            n/=10;
        }
        return sum;
    }
}