【刷题解析】Leetcode 233. Number of Digit One

原题链接

题目原文:

Given an integer n, count the total number of digit 1 appearing in all non-negative integers less than or equal to n.

Example:

Input:13Output:6Explanation: Digit 1 occurred in the following numbers: 1, 10, 11, 12, 13.


中文翻译:

给定一个整数n, 计算所有  小于等于n的  非负整数   中出现 1 的个数

例子:

输入:13  输出:6  解释:数字1出现在以下数字中:1,10,11,12,13.


这道题目乍一看还是有点懵逼的,至少刷题少的情况下,第一反应肯定是分段计数,比如1-99, 100-999这样的。

其实思路是肯定对的,但是在统计的时候,大家都会发现一些特殊情况,例如11,111,1111等多个1出现的情况,这就有点棘手了。

其实Leetcode这道题的高票答案已经说的很详细了,我自己也是研究了很久才想明白,分享给大家,喜欢看英文的同学直接点链接好了。

顺带一说,这些人的脑子真的太好了,感觉我们这种人就是弱智一般。。

答案在此

废话少说,直接上代码。

int countDigitOne(int n) {

    int ones = 0;

    for (long long m = 1; m <= n; m *= 10) {

        int a = n / m, b = n % m;

        ones += (a + 8) / 10 * m + (a % 10 == 1) * (b + 1);

    }

    return ones;

}

代码很短,重点就在这行:

ones += (a + 8) / 10 * m + (a % 10 == 1) * (b + 1);

什么意思呢,实际上高票的思路非常聪明,他不是按数字顺序来直接计数的,而是按照数字1在个,十,百,千,万的位置出现次数来统计的。

让我们回到上一行:

int a = n / m, b = n % m;

举个例子,当m = 100时候,负责统计的就是1在百位出现的可能性。

那么我们假设n  = 12345, 那么 a = 123, b = 45



让我们再简化一下,把b这部分暂时撇开,也就是仅仅计算12300这种情况

那么,当百位锁定为1的时候,也就是说,XX1XX, 有多少种情况呢?

答案是1300种,为什么呢?首先我们可以看出,XX1XX, 反正这个数字肯定是无法高于12199了(因为百位被锁定为1了)

那么,百位为1的情况,就伴随着前缀为0-12的情况,即0100 - 12199,一共有1300个数字,看不懂的同学可以把1挪到最右边,并记住1是锁定的,0000(1)-1299(1),即1300个数字

那么这就是代表左边的式子了  (a + 8) / 10 * m, 可是问题又来了,(a + 8)是什么鬼?

其实这个+8,是为了排除a的个位为0和1的情况,

假设我们给的数字为12045,那么a为120,百位锁定为1的情况,前缀就不再是0-12了,而是0-11,因为最大才是12045,到不了12100,可以理解吧?

而a的个位为1的情况,假设12145,a为121,正如我们之前所说,右半边b=45是暂时撇开的,也就是我们仅仅计算到12099为封顶,那么也到不了。也许有同学会有疑问,为什么是12099不是12100,因为右半边b的计算是从0开始的,也就是这个例子中的12100-12145。

(a + 8) / 10 * m

所以左半边式子很好的表达了只看a的情况下,在指定位数出现1的次数。


那么让我们再看右半边式子

 (a % 10 == 1) * (b + 1);

还是再假设n为12145,a = 121, b = 45

很明显,这个式子是针对数字某一个位数正好为1的情况的。我们这个例子百位为1,而且上面部分我们也说了,b的部分是要分开计算的,因为b < m恒成立(45 < 100)

又因为12145 < 12199,所以的的确确要另外算

顺带一提,如果n大于12199,比如12(2)99的话,就可以计算到12199,也就是1300个数字了,这就是为什么要(a + 8)了,是为了方便进1.

回到式子,(b+1)是因为0-b计算的,一共b+1个数字



这是自己第一次在简书写东西,如果有什么写的不好的地方欢迎友善指正!

谢谢支持

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