面试题43:1~n整数中1出现的次数

题目:

输入一个整数n,求1~n这n个整数的十进制表示中1出现的次数。例如,输入12,1~12这些整数中包含1的数字有1、10、11和12,1一共出现了5次。

分析:

不考虑时间效率的解法,靠它想拿Offer有点难

对于一个数,每次对10取余判断最低位是不是1,就可以得到这个数中1的数量,从1遍历到n,每个数都这么做,就可以得到1的总数量了。

从数字规律着手明显提高时间效率的解法,能让面试官耳目一新

看剑指Offer上的内容没看懂,在网上找讲解的时候,看到了《编程之美》里的解释,大概能理解了,引用过来。

设N=abcde,其中abcde分别为十进制中各位上的数字,以计算百位上1出现的次数为例来分析。百位上出现1的情况,受到3方面的影响:百位上的数字、百位以下(低位)的数字、百位以上(高位)的数字。

  1. 如果百位上的数字为0,百位上出现1的次数由高位决定。比如:12013,百位上出现1的情况可能是:100~199,1100~1199,2100~2199,……,11100~11199,一共1200个。可以看出是由高位(12)决定,并且等于高位(12)乘以当前位数(100)。注意:高位不包括当前位。
  2. 如果百位上的数字是1,百位上可能出现1的次数不仅受到高位影响还受到低位影响。比如:12113,受高位影响的结果是1200个。再看受低位的影响,百位出现1的情况是12100~12113,一共14个,等于低位数字(13)+1。注意:低位不包括当前位。
  3. 如果百位数字大于1(2~9),则百位上出现1的情况仅受高位影响。比如,12213,百位出现1的情况是:100~199,1100~1199,2100~2199,……,11100~11199,12100~12199,一共有1300个,并且等于更高位数字+1(12+1)乘以当前位数(100)。

解法:

不考虑时间效率的解法,靠它想拿Offer有点难

package com.wsy;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 20;
        getTotalNumberOf1(n);
    }

    public static void getTotalNumberOf1(int n) {
        int count = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            count += getNumberOf1(i);
        }
        System.out.println("1的总个数:" + count);
    }

    public static int getNumberOf1(int n) {
        int count = 0;
        while (n != 0) {
            if (n % 10 == 1) {
                count++;
            }
            n /= 10;
        }
        return count;
    }
}

从数字规律着手明显提高时间效率的解法,能让面试官耳目一新

package com.wsy;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 21345;
        getCountOf1(n);
    }

    public static void getCountOf1(int n) {
        if (n < 0) {
            return;
        }
        int i = 1;
        int count = 0;
        while (n / i != 0) {
            int high = n / (10 * i);// 高位
            int current = n / i % 10;// 当前位
            int low = n - (n / i) * i;// 低位
            if (current == 0) {
                count += high * i;
            } else if (current == 1) {
                count += high * i + low + 1;
            } else {
                count += (high + 1) * i;
            }
            i *= 10;
        }
        System.out.println("1到" + n + "有" + count + "个1");
    }
}
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