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[算法学习]java计算0到N中包含数字1的个数

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  • TA的每日心情
    开心
    2021-3-12 23:18
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2014-11-11 00:03:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
    有这样一个函数f(n),对于任意正整数n,它表示从 0 到 n 之间出现“1”的个数,比如 f(1) = 1, f(13) = 6,请列出从 1 到 1234567890 中所有的 f(n) = n 的n, 要求准确快速. 相信很多人都能立刻得出以下的解法:   for(n:N)   {           判断n包含1的个数;           累加计数器;   } 这是最直接的解法,但遗憾的是,时间复杂程度为O(N*logN)。因为还需要循环判断当前的n的各位数,该判断的时间复杂程度为O(logN)。 接下来就应该思考效率更高的解法了。说实话,这道题让我想起另外一道简单的算法题: N为正整数,计算从1到N的整数和。 很多人都采用了循环求解。然后利用初等数学知识就知道S=N*(N+1)/2,所以用O(1)的时间就可以处理。 再回到本道题目,同理应该去寻找到结果R与N之间的映射关系。 分析如下: 假设N表示为a[n]a[n-1]...a[1],其中a(1<=i<=n)表示N的各位数上的数字。 c表示从整数1到整数a...a[1]中包含数字1的个数。 x表示从整数1到10^i - 1中包含数字1的个数,例如,x[1]表示从1到9的个数,结果为1;x[2]表示从1到99的个数,结果为20; 当a[1]=0时,c[1] = 0; 当a[1]=1时,c[1] = 1; 当a[1]>1时,c[1] = 1; 当a[2]=1时,c[2] = a[1] +1+ c[1] + x[1]; 当a[2]>1时,c[2] = a[2]*x[1]+c[1]+10; 当a[3]=1时,c[3] = a[2]*a[1] +1+ c[2] + x[2]; 当a[3]>1时,c[3] = a[3]*x[2]+c[2]+10^2; ...... 以此类推 当a=1时,c = a[i-1]*...*a[1] +1+ c[i-1]+x[i-1]; 当a>1时,c = ax[i-1]+c[i-1]+10^(i-1); 实现的代码如下:
    1. public class Test{
    2. public static int search(int _n){      
    3.     int N = _n/10;      
    4.     int a1 = _n%10,a2;      
    5.     int x = 1;   
    6.     int ten = 10;   
    7.     int c = a1 == 0?0:1;   
    8.     while(N > 0)      
    9.     {      
    10.         a2 = N%10;   
    11.         if(a2 == 0);   
    12.         else if(a2 == 1)c = a1 + 1 + x + c;      
    13.         else c = a2*x + c + ten;      
    14.         a1 = 10*a1 + a2;         
    15.         N /=10;      
    16.         x = 10*x + ten;   
    17.         ten *= 10;     
    18.     }      
    19.     return c;      
    20.   }
    21. public static void main(String args[]){
    22.    for(int i=1;i< 50;i++){
    23.     System.out.println("f("+i+")="+search(i));
    24.   }
    25. }
    26. }
    复制代码
    而以上解法的时间复杂程度只有O(logN),如果您路过这里,您有更好的解法吗?:)

    运行结果:
    C:java>java Test
    f(1)=1
    f(2)=1
    f(3)=1
    f(4)=1
    f(5)=1
    f(6)=1
    f(7)=1
    f(8)=1
    f(9)=1
    f(10)=2
    f(11)=4
    f(12)=5
    f(13)=6
    f(14)=7
    f(15)=8
    f(16)=9
    f(17)=10
    f(18)=11
    f(19)=12
    f(20)=12
    f(21)=13
    f(22)=13
    f(23)=13
    f(24)=13
    f(25)=13
    f(26)=13
    f(27)=13
    f(28)=13
    f(29)=13
    f(30)=13
    f(31)=14
    f(32)=14
    f(33)=14
    f(34)=14
    f(35)=14
    f(36)=14
    f(37)=14
    f(38)=14
    f(39)=14
    f(40)=14
    f(41)=15
    f(42)=15
    f(43)=15
    f(44)=15
    f(45)=15
    f(46)=15
    f(47)=15
    f(48)=15
    f(49)=15
       
         
         
          
          

            
          

            
          
         
       

      


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