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题目介绍: 

 算法原理:

鸽巢原理:

如何找到环里元素:

代码实现:


题目介绍: 

题目链接:. - 力扣(LeetCode)

 算法原理:

我先简单举两个例子:

19: 

2:

  其实大部分人拿到这道题,第一感觉就是如果是快乐数,只需利用循环一步步求解,最后如果有一次结果为1时,就是快乐数,可是如果不是快乐数,岂不是要一直循环下去?这道题最重要的一点就是如果不是快乐数最后的数据是必定成环的,证明需要利用鸽巢原理:

鸽巢原理:

如果有n个巢穴,n+1只鸽子,那么必定会有一个巢血有2个或以上的鸽子。

这个原理很简单,我们利用它来证明一下这道题若不是快乐数必定成环:

利用极限法:

来看看这道题数据的最大值2的31次方=2147483648,不妨再去大点直接取9999999999,我们看看这个数经历一次变化(替换为该数每一位的平方和)后会变成多少,也就是9*9*10=810,这个最大的数经历一次变化后变为810,那么比这个数小的数经历一次变化肯定不会大于810,所以我们的巢就是1-810,也就是有810个巢,那我们的鸽子就是变化的次数,一个数若变化811次,则至少有2个数是重复的,重复的一出现,后面就全一样了,就成环了。


 那如果是快乐数,是不是就没有环呢?其实也有,快乐数最后变为1后,若再经历一次变化还是1,其实也成环了,只是环里的元素都是1,而不是快乐数环里的元素都不是1,所以这道题目的思路很清晰了,我们只要找到一个环里元素判断是不是1就行了。

如何找到环里元素:

  面对这种环的问题,我们可以利用双指针里的快慢指针法就可以求解了,如图:

slow慢指针一次走一步,fast快指针一次走两步。

还没进环之前,slow永远无法追上fast指针,但当进环后,就像两个人在圆形跑道比赛,只要两人有速度差(速度不一样),就绝对会相遇。 只要以相遇,判断相遇时的元素是否为1就行。

代码实现:

class Solution {
public:int compute(int n)//计算n每个位上的平方和{int sum=0;while(n){int tmp = n%10;sum+=tmp*tmp;n/=10;}return sum;}bool isHappy(int n) {int slow =n,fast=compute(n);//初始fast在slow前一个while(slow!=fast){slow=compute(slow);//slow一次走一步fast=compute(compute(fast));//fast一次走两步}return fast==1;//相遇时fast或者slow等于1就是快乐数}
};

http://www.hkea.cn/news/44002/

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