Counting Ones 计数

本文介绍了一个高效算法,用于计算1到任意正整数n(n<=2^30)范围内所有数字中1出现的总次数。算法通过分析数字结构,从前向后逐位计算1的出现次数,利用高位、当前位和低位数值的关系进行快速求解,复杂度远低于遍历所有数字的方法。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

给出数字n(n<=2的30次方),求1-n的所有数字里面出现的1的个数。

比如,输入12(1,10,11,12),输出5;time:10ms.

方法,从后往前考虑1出现在每一位的情况的规律

设当前处理第k位,记left为第k位的高位所表示的数,now为当前为所表示的数,right为第k位 的低位所表示的数;

则,若now==0,cnt+=left*a(每次乘10表示进位);

        若now==1,cnt+=left*a+right+1;

        若now>=2,cnt+=(left+1)*a;

此外,2的30次方=1073741824,即数据大小从1—1073741824.

CODE:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int n,a=1,cnt=0;
    int left,right,now;
    printf("data in:");
    scanf("%d",&n);
    while(n/a)
    {
        left=n/(a*10);
        now=n/a%10;
        right=n%a;
        if(now==0) cnt+=left*a;
        else if(now==1) cnt+=left*a+right+1;
        else cnt+=(left+1)*a;
        a*=10;
    }
    printf("data out:%d\n",cnt);
    return 0;

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