解题思路:
我们看到题目要求 “输入一个整数 n ,求1~n这n个整数的十进制表示中1出现的次数”。其实就是求从1-n这n个数中,每一个数的计数位上出现的1的个数的总和。
所以我们只需要知道在某个计数位上面1出现次数的计算方法即可求解这道题目,下面我们分为几种情况讨论:
1、当前位上的值等于0
我们可以看到当前位为百位,即base = 100;当前位上的数为cur = 0,此时为什么需要借位呢?
因为当cur为0的时候,后面的b即使取0-36的任何一个数,cur都不可能出现1,永远都是0。
所以需要向前借位,借位后cur才能有为1的情况,当cur借到位的时候,将cur变为1,此时我们就可以去计算1出现的个数了。
此时a的取值范围为 0-513,然后b的范围为0-99。0-513这个好理解,因为被cur借去了一位,但是b不是刚开始只能取0-36吗?为什么就能够变成0-99呢?我们看到,当cur向前借位的时候,cur是可以取0-9任意一个数的,因为我们就是想让cur为1,所以cur这一位完全可以提供给后面的借位,所以b的取值可以为 0-99。
好了,上面说了那么多,此时这种情况下,1出现的次数怎么算呢?
我们可以转化为这么想,当cur为1的时候,最多能够生成多少个cur为1的数呢?不就是cur前面能变换的个数乘上后面能变换的个数吗?
所以n = 514036的时候,cur为1出现的次数 res = a * base。
2、当前位上的值等于1时
我们可以从上图很清楚的看到,此时cur=1,并且当a为514的时候,b只能取0-36,此时 res1 = 1 * (b+1)
当a取值 0-519 的时候,b就能够取 0-99 。此时 res2 = a * base
所以总的就为 res = res1 + res2
3、当前位上的值大于1时
我们可以得到a和b的取值范围,至于b为什么又是0-99而不是0-36,解释跟上面一样。
所以 res = (a+1) * base(tips : 0-514 为 a+1 个数)
因此,我们可以按照上面的思路书写代码啦~
代码
Java版
public int NumberOf1Between1AndN_Solution(int n) { // 从个位数开始 int base = 1; // 总的出现1的次数现在为 0 int res = 0; // 不能超过n while(base <= n){ // 求出当前位 ,高位,低位 int cur = n/base%10; int a = n/base/10; int b = n%base; // 分三类情况讨论,对应上面解释的三种情况 if(cur > 1) res += (a+1)*base; else if(cur == 0) res += a*base; else res += a*base+b+1; base *= 10; // 位数向前移一位 } return res; // 最后得到全部出现1的次数,返回 }
golang版
func NumberOf1Between1AndN_Solution( n int ) int { // write code here // 从个位数开始 base,res := 1,0 for base <= n { // 当前位 cur := n/base%10 // 高位 a := n/base/10 // 低位 b := n%base // 对应三种情况 if cur > 1 { res += (a+1)*base }else if cur == 0 { res = res + a*base }else{ res = res + a*base+b+1} base *= 10 } return res }
复杂度分析:
时间复杂度 : 循环次数为数字n的位数,所以为 ,即时间复杂度为 。
空间复杂度 : 常量的空间。