[LeetCode]202. 快乐数

最新推荐文章于 2024-12-03 18:22:17 发布

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#leetcode #哈希表 #快慢指针

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本文介绍了一种用于判断正整数是否为快乐数的算法。快乐数是指通过不断将该数的每位数字平方和进行迭代，最终能变为1的数字。文章提供了两种解法：使用HashSet避免循环和利用快慢指针检测循环。

题目

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。如果可以变为 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：

输入：19
输出：true
解释：
12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1

解题思路

解法一：HashSet

遍历当前数字n，把n的各位的平方和作为新的n，
1）如果等于1，则返回True；
2）如果已经在集合中出现，则返回False；
3）否则将其加入到集合中。

解法二：快慢指针

在算法的每一步中，慢速在链表中前进 1 个节点，快跑者前进 2 个节点。
1）如果 n 是一个快乐数，即没有循环，那么快跑者最终会比慢跑者先到达数字 1；
2）如果 n 不是一个快乐的数字，那么最终快跑者和慢跑者将在同一个数字上相遇。

代码

解法一：HashSet

Python代码如下：

class Solution:
    def getSquare(self, num):
        res = 0
        while num != 0:
            res += (num%10)**2
            num //= 10
        return res

    def isHappy(self, n: int) -> bool:
        visited = set()
        res = n
        while True:
            res = self.getSquare(res)
            if res == 1:
                return True
            elif res in visited:
                return False
            else:
                visited.add(res)

Java代码如下：

class Solution {
    public boolean isHappy(int n) {
        Set<Integer> visited = new HashSet<>();
        int res = n;
        while(true){
            res = getSquare(res);
            if(res==1){
                return true;
            }else if(visited.contains(res)){
                return false;
            }else{
                visited.add(res);
            }   
        }
        
    }

    private int getSquare(int num){
        int res = 0;
        while(num!=0){
            res += (num%10)*(num%10);
            num /= 10;
        }
        return res;
    }
}

解法二：快慢指针

Python代码如下：

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:
        def getSquare(num):
            res = 0
            while num != 0:
                res += (num%10)**2
                num //= 10
            return res
            
        slow = n
        fast = n
        while True:
            slow = getSquare(slow)
            fast = getSquare(getSquare(fast))
            if fast == slow:
                break
        return True if fast == 1 else False

Java代码如下：

class Solution {
    public boolean isHappy(int n) {
        int slow = n;
        int fast = n;
        while(true){
            slow = getSquare(slow);
            fast = getSquare(getSquare(fast));
            if(slow == fast){
                break;
            }
        }
        if(fast == 1){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
        
    }

    private int getSquare(int num){
        int res = 0;
        while(num!=0){
            res += (num%10)*(num%10);
            num /= 10;
        }
        return res;
    }
}