LeetCode第258题,Add Digits

本文深入解析了一个将非负整数连续加和其各位数字,直至结果为一位数的算法实现。重点阐述了公式`(num-1)%9+1`的逻辑依据,以及该算法背后的数学原理。同时,提供了对复杂数字加和过程的简化思考方式,揭示了数字模9运算的独特性质。

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Given a non-negative integer num, repeatedly add all its digits until the result has only one digit.
For example:
Given num = 38, the process is like: 3 + 8 = 111 + 1 = 2. Since 2 has only one digit, return it.
Follow up:

Could you do it without any loop/recursion in O(1) runtime?

public int addDigits(int num) {
   return (num - 1) % 9 1;
}

为什么是(num-1)%9+1呢?
num-1是要考虑到 num<10的时候的情况, 当num>10时, num%9就可以得到结果了.(为什么当num>10时, num%9就可以得到结果呢?)

转载大神的解释就一清二楚了! 感谢博主的分享 http://my.oschina.net/Tsybius2014/blog/497645

答案:

可以举例说明一下。假设输入的数字是一个5位数字num,则num的各位分别为a、b、c、d、e。
有如下关系:num = a * 10000 + b * 1000 + c * 100 + d * 10 + e
即:num = (a + b + c + d + e) + (a * 9999 + b * 999 + c * 99 + d * 9)
因为 a * 9999 + b * 999 + c * 99 + d * 9 一定可以被9整除,因此num模除9的结果与 a + b + c + d + e 模除9的结果是一样的。
对数字 a + b + c + d + e 反复执行同类操作,最后的结果就是一个 1-9 的数字加上一串数字,最左边的数字是 1-9 之间的,右侧的数字永远都是可以被9整除的。
这道题最后的目标,就是不断将各位相加,相加到最后,当结果小于10时返回。因为最后结果在1-9之间,得到9之后将不会再对各位进行相加,因此不会出现结果为0的情况。因为 (x + y) % z = (x % z + y % z) % z,又因为 x % z % z = x % z,因此结果为 (num - 1) % 9 + 1,只模除9一次,并将模除后的结果加一返回。

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