LeetCode-258. 各位相加【数学 数论 模拟】
- 题目描述:
- 解题思路一:循环
- 解题思路二:进阶 O(1)
- 解题思路三:
题目描述:
给定一个非负整数 num,反复将各个位上的数字相加,直到结果为一位数。返回这个结果。
示例 1:
输入: num = 38
输出: 2
解释: 各位相加的过程为:
38 --> 3 + 8 --> 11
11 --> 1 + 1 --> 2
由于 2 是一位数,所以返回 2。
示例 2:
输入: num = 0
输出: 0
提示:
0 <= num <= 231 - 1
进阶:你可以不使用循环或者递归,在 O(1) 时间复杂度内解决这个问题吗?
解题思路一:循环
class Solution:def addDigits(self, num: int) -> int:def add_str(s):n = len(s)total = 0for i in range(n):total += int(s[i])return totalwhile num > 9:num = add_str(str(num))return num#
class Solution:def addDigits(self, num: int) -> int:while num >= 10:sum = 0while num:sum += num % 10num //= 10num = sumreturn num
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(1)
解题思路二:进阶 O(1)
该方法的目的是计算一个整数 num 的数位根,即反复相加其各位数字直到得到一个单位数的过程。这是一个数学特性,任何非零整数的数位,如果反复相加,最终会得到一个数,该数除以9的余数与原数除以9的余数相同。如果数字是0,其数位根就是0。
O(1) 数学推理:设某个数字的字符串表示为’abc’,则这个数字代表a100 + b10 + c,转换后成为a + b + c,可见每次转换相当于把原数字减去a99 + b9 = 9 * (a*11 + b),可以推出只要高于个位的位置上有数字,算法就会减去一个小于原数字的9的倍数,这就相当于数字 % 9。但9 % 9 = 0,而 9 本身就没有十位,因此需要考虑原数字是 0 或 9 的倍数的特殊情况
class Solution:def addDigits(self, num: int) -> int:return num % 9 or 9 * bool(num) # 如果num % 9==0,则跳到第二个选项,如歌num == 0返回0,否则返回9
时间复杂度:O(1)
空间复杂度:O(1)
解题思路三:
class Solution:def addDigits(self, num: int) -> int:return (num - 1) % 9 + 1 if num else 0
时间复杂度:O(1)
空间复杂度:O(1)
♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠ ⊕ ♠