Leetcode202. 快乐数

本文深入探讨了LeetCode 202题“快乐数”的解决方案,介绍了两种主要的方法:使用HashSet进行循环检测和快慢指针策略。通过具体示例和Scala代码实现,帮助读者理解并掌握判断一个数是否为快乐数的算法。

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Leetcode202. 快乐数

题目:
编写一个算法来判断一个数是不是“快乐数”。
一个“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。如果可以变为 1,那么这个数就是快乐数。
示例:
输入: 19
输出: true
解释:
12+92=821^2 + 9^2 = 8212+92=82
82+22=688^2 + 2^2 = 6882+22=68
62+82=1006^2 + 8^2 = 10062+82=100
12+02+02=11^2 + 0^2 + 0^2 = 112+02+02=1
题解:
本题和141题环形链表类似。
方案一:hash表
若一个数是快乐数,最终变换会回到1,因此确定循环终结条件;
若不是快乐数,会进入死循环,如何终至死循环,将每次变换过后的值存入HashSet中,判断是否出现过重复值,出现则return false;
方案二:快慢指针
“快指针”每次走两步,“慢指针”每次走一步,当二者相等时,即为一个循环周期。此时,判断是不是因为1引起的循环,是的话就是快乐数,否则不是快乐数。
scala代码如下:

def isHappy2(n: Int): Boolean = {
    var n1 = n
    var result = true
    var flag =true
    val set = new java.util.HashSet[Int]()
    set.add(n1)
    while (n1 != 1 && flag) {
      n1 = bitSquareSum(n1)
      if (set.contains(n1)) {
        result = false
        flag =false
      }
      else set.add(n1)
    }
    result
  }
def bitSquareSum(n: Int): Int = {
    var n1 = n
    var sum = 0
    while (n1 > 0) {
      val bit = n1 % 10
      sum += bit * bit
      n1 = n1 / 10
    }
    sum
  }

快慢指针方法:

 def isHappy(n: Int): Boolean = {
    var slow = n
    var fast = n
    do {
      slow = bitSquareSum(slow)
      fast = bitSquareSum(fast)
      fast = bitSquareSum(fast)
    } while (slow != fast)
    slow == 1
  }

  def bitSquareSum(n: Int): Int = {
    var n1 = n
    var sum = 0
    while (n1 > 0) {
      val bit = n1 % 10
      sum += bit * bit
      n1 = n1 / 10
    }
    sum
  }
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