LeetCode 202

题目：202. 快乐数

解法一：快慢指针

题目中提到在计算快乐数时，会出现无限循环的情况，因此遍历时需要判断是否存在循环，若存在循环则跳出循环。而各个位数相加为1也是一个循环，因为1²=1，会持续循环下去，那么当我们跳出循环时，判断循环的原因是否由1引起，若是如此，该数即为快乐数。

class Solution {

    public boolean isHappy(int n) {
        int slow = n, fast = n;
        do {
            slow = getNext(slow);
            fast = getNext(fast);
            fast = getNext(fast);
        } while (slow != fast);
        return slow == 1;
    }

    public int getNext(int n) {
        int bit, res = 0;
        while (n != 0) {
            bit = n % 10;
            res += bit * bit;
            n /= 10;
        }
        return res;
    }
}

注意点：

1. 整型最大13位，当每位都为9时，各位的平方和最大为1053，而再求下一个平方和时，一定不会超过1053，所以，若有循环，则一定会在该范围出现，而不会出现计算出无穷大的情况
2. 当需要判断是否出现循环时，可以使用快慢指针算法
3. 判断是否为快乐数，只需判断循环的原因是否由1引起
4. 在进入循环后，快慢指针会出现3种情况
   • fast在后，slow在前，相距1格，下次相遇。
   • fast在后，slow在前，相距2格，下一次移动，变为相距1格。
   • 其它时刻，每次环内移动，距离缩短1，直至相距2格。
5. ptr和slow相遇位置一定在入环点

快慢指针参考：深入理解快慢指针算法 – 链表环路检测 - 知乎 (zhihu.com)

解法二：哈希表检测循环

将每次遍历到的数字存在hash表中，当存入数字和已有数字重复时，判断存在循环，判断循环元素是否为1，为1则代表该数为快乐数

class Solution {
    private int getNext(int n) {
        int totalSum = 0;
        while (n > 0) {
            int d = n % 10;
            n = n / 10;
            totalSum += d * d;
        }
        return totalSum;
    }

    public boolean isHappy(int n) {
        Set<Integer> seen = new HashSet<>();
        while (n != 1 && !seen.contains(n)) {
            seen.add(n);
            n = getNext(n);
        }
        return n == 1;
    }
}

注意：第一个重复的元素即为入环点，看上图理解