【剑指Offer】31、整数中1出现的次数(从1到n整数中1出现的次数)

题目描述

求出1~13的整数中1出现的次数,并算出100~1300的整数中1出现的次数?为此他特别数了一下1~13中包含1的数字有1、10、11、12、13因此共出现6次,但是对于后面问题他就没辙了。ACMer希望你们帮帮他,并把问题更加普遍化,可以很快的求出任意非负整数区间中1出现的次数(从1 到 n 中1出现的次数)。

题解一:归纳法
 1 /**
 2  *个位上1出现的个数为:n/10 * 1+(n%10!=0 ? 1 : 0)
 3  *十位上1出现的个数为:(n / 100) * 10 + (if(k > 19) 10 else if(k < 10) 0 else k - 10 + 1)
 4  *百位上1出现的个数为:(n / 1000) * 100 + (if(k >199) 100 else if(k < 100) 0 else k - 100 + 1)
 5  *设i为计算1所在的位数,i=1表示计算个位数的1的个数,10表示计算十位数的1的个数
 6  * k = n % (i * 10)
 7  * count(i) = (n / (i * 10)) * i + (if(k > i * 2 - 1) i else if(k < i) 0 else k - i + 1)
 8  * 可以把后半段简化成这样,我们不去计算i * 2 - 1了,我们只需保证k - i + 1在[0, i]区间内就行了,最后后半段可以写成这样
 9  * min(max(k−i+1,0),i)     =>    min(max((n mod (i*10))−i+1,0),i)
10  */
11 public static int NumberOf1Between1AndN_Solution(int n) {
12         if(n <= 0) {
13             return 0;
14         }
15         int count = 0;
16         for(long i = 1; i <= n; i *= 10){
17             long diviver = i * 10;
18             count += (n / diviver) * i + Math.min(Math.max(n % diviver - i + 1, 0), i);
19         }
20         return count;
题解二:StringBuffer()
 1 public static int NumberOf1Between1AndN_Solution01(int n) {
 2         int count=0;
 3         StringBuffer s=new StringBuffer();
 4         for(int i=1;i<n+1;i++){
 5             s.append(i);
 6         }
 7         String str=s.toString();
 8         for(int i=0;i<str.length();i++){
 9             if(str.charAt(i)=='1'){
10                 count++;
11             }
12         }
13         return count;
14     }
题解三:后缀判断
 1 /**
 2      *只有n的第m位为1时需要计算后缀,后缀计算为 (n/m%10==1)*(b+1),
 3      * 即(n/m%10==1)判断第m位是否为1,若为1,则加上(b+1),若不为1,则只计算前缀。
 4      * (若计算2的个数,可以改为(n/m%10==2)*(b+1),
 5      * 若计算3的个数,可以改为(n/m%10==3)*(b+1)…以此类推)
 6      */
 7 public static int NumberOf1Between1AndN_Solution02(int n) {
 8         int ones = 0;
 9         for(int m=1;m<=n;m*=10){
10             //挨个获取各个m位的数值
11             int a = n / m;
12             int b = n % m;
13             if(a % 10 == 1){
14                 ones += (a + 8) / 10 * m +b + 1;
15             }else {
16                 ones += (a + 8) / 10 * m;
17             }
18         }
19         return ones;
20     }

测试:

1 public static void main(String[] args) {
2         int n=13;
3         int number = NumberOf1Between1AndN_Solution(n);
4         System.out.println(number);
5     }
6 输出:6

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