题目描述
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 1:
输入:n = 19 输出:true 解释: 12 + 92 = 82 82 + 22 = 68 62 + 82 = 100 12 + 02 + 02 = 1 示例 2:
输入:n = 2 输出:false
提示:
1 <= n <= 2^31- 1
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解题思路
根据题中描述的计算方法我们得知,一个数的最终结果有三种可能
- 最终会得到 1。
2. 最终会进入循环。
3. 值会越来越大,最后接近无穷大。
第三个情况比较难以检测和处理。我们怎么知道它会继续变大,而不是最终得到 11 呢?我们可以仔细想一想,每一位数的最大数字的下一位数是多少。
对于 33 位数的数字,它不可能大于 243243。这意味着它要么被困在 243243 以下的循环内,要么跌到 11。44 位或 44 位以上的数字在每一步都会丢失一位,直到降到 33 位为止。所以我们知道,最坏的情况下,算法可能会在 243243 以下的所有数字上循环,然后回到它已经到过的一个循环或者回到 11。但它不会无限期地进行下去,所以我们排除第三种选择。
即使在代码中你不需要处理第三种情况,你仍然需要理解为什么它永远不会发生,这样你就可以证明为什么你不处理它。
算法
算法分为两部分,我们需要设计和编写代码。
- 给一个数字 nn,它的下一个数字是什么?
- 按照一系列的数字来判断我们是否进入了一个循环。 第1部分我们按照题目的要求做数位分离,求平方和。 第2部分可以使用判断环形链表的方法判断下一个值是否形成循环。
- 如果它不是环形链表应该返回true。
- 如果它它是环形链表应该返回 false。
代码
* @lc app=leetcode.cn id=202 lang=javascript
*
* [202] 快乐数
*/
// @lc code=start
/**
* @param {number} n
* @return {boolean}
*/
var isHappy = function(n) {
//我们将1视作虚拟链表的null来处理
let pre = n, cur = getNext(n);//pre慢指针,cue快指针
//只要快慢指针不相遇且快指针不为零
while(pre !== cur && cur !== 1){
pre = getNext(pre);//慢指针移动一位
cur = getNext(getNext(cur));//快指针移动两位
}
//循环结束如果是快指针走到1结束说明是快乐数返回true,
//如果是快慢指针相等而结束循环则返回false
return cur === 1;
};
//计算下一个得到的值
var getNext = function(n){
let sum = 0;
while(n){
sum += (n%10)*(n%10);//计算个位数的平方求和
n = Math.floor(n/10);//将n缩小10倍
}
return sum;
}
// @lc code=end