Happy Number

Thanatos 发布于2019-08-21 16:22 / 354人阅读

摘要：今天在上刷题的时候遇到了一个有趣的问题，问题描述如下题目大意题目大概意思是说将一个数按照个十百千位来分解如果有的话，然后求他们的平方的和，得到结果后重复这个过程。

今天在LeetCode上刷题的时候遇到了一个有趣的问题，问题描述如下：

Write an algorithm to determine if a number is “happy”.
A happy number is a number defined by the following process: Starting with any positive integer, replace the number by the sum of the squares of its digits, and repeat the process until the number equals 1 (where it will stay), or it loops endlessly in a cycle which does not include 1. Those numbers for which this process ends in 1 are happy numbers.  
Example: 19 is a happy number  
1^2 + 9^2 = 82  
8^2 + 2^2 = 68  
6^2 + 8^2 = 100  
1^2 + 0^2 + 0^2 = 1

Happy Number 题目大意

题目大概意思是说将一个数按照个、十、百、千位来分解（如果有的话），然后求他们的平方的和，得到结果后重复这个过程。最后结果为1，则该数字为happ number，则返回true，否则返回false

题目分析

第一眼看到题目其实是有点懵逼的，咋一看不知道循环结束的条件。其实循环结束的条件在题目中已经指出来——不为happly number的时候这个循环是重复的，所以说在这个循环的过程当中，推算出来的式子是有重复的部分，下面给出数字为6的时候式子的变换过程：

0^2 + 6^2 = 36
3^2 + 6^2 = 45
4^2 + 5^2 = 41
4^2 + 1^2 = 17
1^2 + 7^2 = 50
5^2 + 0^2 = 25
2^2 + 5^2 = 29
2^2 + 9^2 = 85
8^2 + 5^2 = 89    (循环起始部分
8^2 + 9^2 = 145
1^2 + 4^2 + 5^2 = 42
4^2 + 2^2 = 20
2^2 + 0^2 = 4
4^2 + 0^2 = 16
1^2 + 6^2 = 37
3^2 + 7^2 = 58    （一轮循环结束
5^2 + 8^2 = 89    （循环重新开始

可以看到当不为happy number的时候，式子在推算到一定程度，就会开始死循环，根据这个特点，这里我使用集合的特性来存储式子，通过判断式子是否重复来界定是否为happy number

AC代码

/**
 * @param {number} n
 * @return {boolean}
 */
var isHappy = function (n) {
    let result = String(n).split(""),counter = 1
    let collections = new Set()
    collections.add(result.join(""))
    while (counter === collections.size) {
        result = result.reduce((total, currentValue) => {
            return total + Math.pow(currentValue, 2)
        }, 0)
        counter++
        collections.add(String(result))
        result = String(result).split("")
        if(result[0] === "1" && result.length === 1){
            return true
        }
    }
    return false
}

其他解法

在LeetCode上我发现我的思路还是具有普遍性，但是网站上我看到了两种比较有意思的解法，下面是具体的代码：

解法1： Using fact all numbers in [2, 6] are not happy (and all not happy numbers end on a cycle that hits this interval):

(大意就是说利用非happy number在[2,6]这个区间的特性来判断是否为happy number

bool isHappy(int n) {
    while(n>6){
        int next = 0;
        while(n){next+=(n%10)*(n%10); n/=10;}
        n = next;
    }
    return n==1;
}

解法2：I see the majority of those posts use hashset to record values. Actually, we can simply adapt the Floyd Cycle detection algorithm. I believe that many people have seen this in the Linked List Cycle detection problem. The following is my code:

（大意是说利用修改 Floyd Cycle 来判断是否为happy number

int digitSquareSum(int n) {
    int sum = 0, tmp;
    while (n) {
        tmp = n % 10;
        sum += tmp * tmp;
        n /= 10;
    }
    return sum;
}
bool isHappy(int n) {
    int slow, fast;
    slow = fast = n;
    do {
        slow = digitSquareSum(slow);
        fast = digitSquareSum(fast);
        fast = digitSquareSum(fast);
    } while(slow != fast);
    if (slow == 1) return 1;
    else return 0;
}

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