剑指offer之整数中1出现的次数(从1到n整数中1出现的次数)

问题:

     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)。

思路:

思路1.     从1遍历到n,计算每个数中1的个数并累加,返回;

           或 

    将1到n的int型数组转化成字符串,在遍历这个char数组,记录字符1出现的次数;

 1 public class Solution {
 2     public int NumberOf1Between1AndN_Solution(int n) {
 3         int count=0;
 4         StringBuffer s=new StringBuffer();
 5         for(int i=1;i<n+1;i++){
 6              s.append(i);
 7         }
 8         String str=s.toString();
 9         for(int i=0;i<str.length();i++){
10             if(str.charAt(i)=='1')
11                 count++;
12         }
13         return count;
14     }
15 }

分析:以上两种算法的时间复杂度为n log n ,效率太低,显然不是面试官想要的答案; 

  

思路2:  首先要明白一点:

1 ~ 10: 在它们的个位中,x出现1次(x可取1~9);

1 ~ 100: 在它们的十位中,x出现10次;

1 ~ 1000: 在它们的百位中,x出现100次;

依此类推:1~10^i: 在它们的左数第二位(右数第i位),x出现了10^(i-1)次。
得到规律如下:
1.如果第i位(个位开始)为0,则第i位可能出现1的次数由更高位决定,等于高位数字x当前位数的权重10^i-1;
2.如果第i位等于1,则第i位可能出现1的次数不仅受更高位影响,还受到低位影响,等于高位数字x当前位数的权重10^i-1 + 低位数字x+1;
3.如果第i位大于1,则第i位可能出现1的次数仅由更高位决定,等于高位数字x+1当前位数的权重10^i-1。

总结一下以上的算法,可以看到,当计算右数第 i 位包含的 X 的个数时:

  1. 取第 i 位左边(高位)的数字,乘以 10i1,得到基础值 a。
  2. 取第 i 位数字,计算修正值
    1. 如果大于 X,则结果为 a+10i1
    2. 如果小于 X,则结果为 a。
    3. 如果等 X,则取第 i 位右边(低位)数字,设为 b,最后结果为 a+b+1。

相应的代码非常简单,效率也非常高,时间复杂度只有 O(log10n)。

 1 /**
 2      * @param n
 3      * @param x [1,9]
 4      * @return
 5      */
 6     public int NumberOfXBetween1AndN_Solution(int n,int x) {
 7         if(n<0||x<1||x>9)
 8             return 0;
 9         int high,low,curr,tmp,i = 1;
10         high = n;
11         int total = 0;
12         while(high!=0){
13             high = n/(int)Math.pow(10, i);// 获取第i位的高位
14             tmp = n%(int)Math.pow(10, i);
15             curr = tmp/(int)Math.pow(10, i-1);// 获取第i位
16             low = tmp%(int)Math.pow(10, i-1);// 获取第i位的低位
17             if(curr==x){
18                 total+= high*(int)Math.pow(10, i-1)+low+1;
19             }else if(curr<x){
20                 total+=high*(int)Math.pow(10, i-1);
21             }else{
22                 total+=(high+1)*(int)Math.pow(10, i-1);
23             }
24             i++;
25         }
26         return total;        
27     }

  

原文地址:https://www.cnblogs.com/maohaitao/p/11455277.html