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202. 快乐数

English Version

题目描述

编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。

「快乐数」 定义为：

• 对于一个正整数，每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。
• 然后重复这个过程直到这个数变为 1，也可能是 无限循环 但始终变不到 1。
• 如果这个过程 结果为 1，那么这个数就是快乐数。

如果 n 是 快乐数 就返回 true ；不是，则返回 false 。

 

示例 1：

输入：n = 19
输出：true
解释：
12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1

示例 2：

输入：n = 2
输出：false

 

提示：

• 1 <= n <= 231 - 1

解法

简单模拟，有可能进入死循环导致无法停止，有几种方式解决：

• 哈希表：转换过程不会重复出现同一个数字。
• 限制转换次数：在一定次数转换后还未成功变为 1，那么就断言此数不是快乐数。
• 快慢指针：与判断链表是否存在环原理一致。

Python3

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:
        def get_next(n):
            s = 0
            while n > 0:
                n, digit = divmod(n, 10)
                s += digit ** 2
            return s

        visited = set()
        while n != 1 and n not in visited:
            visited.add(n)
            n = get_next(n)
        return n == 1

Java

class Solution {
    public boolean isHappy(int n) {
        Set<Integer> visited = new HashSet<>();
        while (n != 1 && !visited.contains(n)) {
            visited.add(n);
            n = getNext(n);
        }
        return n == 1;
    }

    private int getNext(int n) {
        int s = 0;
        while (n > 0) {
            int digit = n % 10;
            s += digit * digit;
            n /= 10;
        }
        return s;
    }
}

Rust

impl Solution {
    fn get_next(mut n: i32) -> i32 {
        let mut res = 0;
        while n != 0 {
            res += (n % 10).pow(2);
            n /= 10;
        }
        res
    }

    pub fn is_happy(n: i32) -> bool {
        let mut slow = n;
        let mut fast = Self::get_next(n);
        while slow != fast {
            slow = Self::get_next(slow);
            fast = Self::get_next(Self::get_next(fast));
        }
        slow == 1
    }
}

...