python 算法题——快乐数的多种解法
目录
- 题目描述:
- 思路:
- 代码:
- 改良版
- 采用递归
- 数学方法
题目描述:
编写一个算法来确定一个数字是否“快乐”。 快乐的数字按照如下方式确定:从一个正整数开始,用其每位数的平方之和取代该数,并重复这个过程,直到最后数字要么收敛等于1且一直等于1,要么将无休止地循环下去且最终不会收敛等于1。能够最终收敛等于1的数就是快乐的数字。
例如:19是一个快乐数字,计算过程如下:
1^2+9^2=82
8^2+2^2=68
6^2+8^2=100
1^2+0^2+0^2=1
要求:当输入快乐的数字时,输出True,否则输出False。
思路:
1. 当输入的不是快乐数字时,会陷入一个无限循环,因此增加一个计数器 count 用来统计计算次数。设定当 count 达到2000次时,认为该数字不是快乐数字,跳出循环结束计算。
2. 因为不确定输入的数字会是几位数,因此不采用除法和取模的方法来获得数字的每一位数,而是利用 for 循环获取字符串类型数字的每一位来计算平方和。
代码:
#快乐的数字 def getSumofSquares(num): numStr=str(num) #将待计算的数字转换成字符串类型 sum=0 digitls=[int(x) for x in numStr] #从字符串中提取出每一位数字存入一个列表 #注:该步略显多余,因为python中字符串可以和列表一样切片取值或循环,见下方更新部分 #print(digitls) for i in digitls: sum += i**2 return sum def main(): n = input() #输入一个正整数 sumofSqrs = eval(n) count = 0 while sumofSqrs != 1: sumofSqrs = getSumofSquares(sumofSqrs) count += 1 if count > 2000: #当计算次数超过2000次时,跳出循环结束计算 print("False") break else: print("True") main()
改良版
根据网友在评论区提出的不快乐的数字最终会在 [4,16,37,58,89,145,42,20] 这些数字中无限循环,因此可以加入判断,当数字变为这些数字里的任意一个(比如4)时就结束循环,输出False,从而避免无限循环的产生。
修改后的代码:
#(新)快乐的数字 def getSumofSquares(num): numStr=str(num) sum=0 for i in numStr: sum += int(i)**2 return sum def main(): n = input() #n为一个正整数 sumofSqrs = eval(n) while sumofSqrs != 1 and sumofSqrs != 4: #或 while sumofSqrs not in [1,4,16,37,58,89,145,42,20] sumofSqrs = getSumofSquares(sumofSqrs) else: if sumofSqrs == 1: print("True") else: print("False") main()
采用递归
def happy(n): try: if n==1: print('True') else: new = str(n) sum = 0 for c in new: sum += int(c)**2 return happy(sum) except Exception as e: print('False') # print(e) n = eval(input()) happy(n)
数学方法
d = {} while True: m = 0 while n > 0: m += (n%10)**2 n //= 10 if m in d: return False if m == 1: return True d[m] = m n = m
优化过的
class Solution(object): def isHappy(self, n): """ :type n: int :rtype: bool """ record = [] sq_sum = 0 se_n = n while se_n != 1: sq_sum = 0 while se_n > 0: sq_sum += (se_n % 10) * (se_n % 10) se_n = se_n / 10 if sq_sum in record: return False record.append(sq_sum) se_n = sq_sum return True
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