LeetCode--202.快乐数(C++描述)

本文介绍了如何使用哈希表和快慢指针两种方法判断一个整数是否为快乐数,通过实例演示了算法步骤,并讨论了两种方法的优缺点。重点在于理解快乐数的定义及其在编程中的解决方案。

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// Source : https://leetcode-cn.com/problems/happy-number/submissions/
// Date : 2022-2-18

/**************************************************************************************
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

**************************************************************************************/

/*******************************************************************************************************
题目分析:首先,对于哈希法:我们将每次计算的结果保存进哈希表,如果出现了重复,则说明已经出现了循环,那么此数字就一定不可能是快乐数;其次,对于快慢指针法:快指针每次要走两步,因此计算的时候需要计算两次,然后拿到返回值,慢指针每次走一步,所以只需要计算一次即可,此方法主要的问题就是如何判断快慢指针相遇问题。如果两个指针相遇即他们的值相同,那么此时我们认为进入死循环,否则我们判断slow指针是不是等于1,如果是1的话我们认为该数字属于快乐数
********************************************************************************************************/

// 哈希表+循环检测

class Solution {
public:
    bool isHappy(int n) {
        set<int> hash;
        while (n != 1) {
            hash.insert(n);   // 每次记录n(sum)的值
            int sum = 0;
            // 计算中间结果sum (n的每个数位上的数的平方的和)
            while (n) {
                sum += (n % 10) * (n % 10);
                n /= 10;
            }
            if (hash.find(sum) != hash.end())   // 若之前计算得到的sum与当前sum相同,说明出现循环,因此返回false
                return false;
            n = sum;          // sum做为n继续进行计算
        }
        return true;          // 若最终n=1退出循环,说明起初的n为快乐数,因此返回true
    }
};




// // 快慢指针

// class Solution {
// private:
//     int caculate(int n);  

// public:
//     bool isHappy(int n) {
//         int slow = n, fast = n;
//         do {
//             slow = caculate(slow);             // 对于slow每次运算一次
//             fast = caculate(caculate(fast));   // 对于fast每次运算两次
//         }while (slow != fast);     // (1)如果死循环,则 slow==fast 而退出循环,此时slow!=1; (2)如果是正常退出循环,则slow==fast==1,只不过fast更早等于1(caculate(1)=1)

//         return (1 == slow) ? true : false;     // 最终只要根据slow或fast的值,就可判断结果
//     }
// };

// int Solution::caculate(int n) {      // 计算n的"每个数位上的数的平方的和"
//     int sum = 0;
//     while (n) {
//         sum += (n % 10) * (n % 10);
//         n /= 10;
//     }

//     return sum;
// }
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