哈希表3：快乐数

主要是我自己刷题的一些记录过程。如果有错可以指出哦，大家一起进步。
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题目：

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：

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

思路：

这道题目看上去貌似一道数学问题，其实并不是！

题目中说了会 无限循环，那么也就是说求和的过程中，sum会重复出现，这对解题很重要！

当我们遇到了要快速判断一个元素是否出现集合里的时候，就要考虑哈希法了。

所以这道题目使用哈希法，来判断这个sum是否重复出现，如果重复了就是return false， 否则一直找到sum为1为止。

判断sum是否重复出现就可以使用unordered_set。

还有一个难点就是求和的过程，如果对取数值各个位上的单数操作不熟悉的话，做这道题也会比较艰难。

C++代码如下：

class Solution {
public:
    // 取数值各个位上的单数之和
    int getSum(int n) {
        int sum = 0;
        while (n) {
            sum += (n % 10) * (n % 10);
            n /= 10;
        }
        return sum;
    }
    bool isHappy(int n) {
        unordered_set<int> set;
        while(1) {
            int sum = getSum(n);
            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);
            }
            n = sum;
        }
    }
};

自己的代码

class Solution {
private:
    void divNum(int n, array<int, 10>& num) {  //分离数字
        int x = 10;
        for (auto& i : num) {
            i = -1;
        }
        int i = 0;
        while (n) {
            num[i++] = n % 10;
            n /= x;
        }
    }
public:
    bool isHappy(int n) {
        unordered_set<int>n_set;
        array<int, 10> num{ -1 };

        while (n_set.find(n) == n_set.end()) {//只有n不在集合中才循环
            n_set.insert(n);
            divNum(n, num);

            n = 0;
            for (int i = 0; i < 10; ++i) {  //计算分离的平方和
                if (num[i] != -1) {
                    n += num[i] * num[i];
                }
                else {
                    break;
                }
            }
            
            if (n == 1) {
                return true;
            }
        }
        return false;

    }
};

使用了模板方法中的接口隔离，我不希望用户调用我的分离数字的函数就用私有属性封装。