python 算法題——快樂數的多種解法

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題目描述：

編寫一個算法來確定一個數字是否“快樂”。 快樂的數字按照如下方式確定：從一個正整數開始，用其每位數的平方之和取代該數，並重復這個過程，直到最後數字要麼收斂等於1且一直等於1，要麼將無休止地循環下去且最終不會收斂等於1。能夠最終收斂等於1的數就是快樂的數字。

例如：19是一個快樂數字，計算過程如下：

1^2+9^2=82
8^2+2^2=68
6^2+8^2=100
1^2+0^2+0^2=1
要求：當輸入快樂的數字時，輸出True，否則輸出False。

思路：

1. 當輸入的不是快樂數字時，會陷入一個無限循環，因此增加一個計數器 count 用來統計計算次數。設定當 count 達到2000次時，認為該數字不是快樂數字，跳出循環結束計算。
2. 因為不確定輸入的數字會是幾位數，因此不采用除法和取模的方法來獲得數字的每一位數，而是利用 for 循環獲取字符串類型數字的每一位來計算平方和。

代碼：

#快樂的數字
def getSumofSquares(num):
    numStr=str(num) #將待計算的數字轉換成字符串類型
    sum=0
    digitls=[int(x) for x in numStr] #從字符串中提取出每一位數字存入一個列表
    #註：該步略顯多餘，因為python中字符串可以和列表一樣切片取值或循環，見下方更新部分
    #print(digitls)
    for i in digitls:
        sum += i**2
    return sum

def main():
    n = input() #輸入一個正整數
    sumofSqrs = eval(n)
    count = 0
    while sumofSqrs != 1:
        sumofSqrs = getSumofSquares(sumofSqrs)
        count += 1
        if count > 2000: #當計算次數超過2000次時，跳出循環結束計算
            print("False")
            break
    else:
        print("True")

main()

改良版

根據網友在評論區提出的不快樂的數字最終會在 [4,16,37,58,89,145,42,20] 這些數字中無限循環，因此可以加入判斷，當數字變為這些數字裡的任意一個（比如4）時就結束循環，輸出False，從而避免無限循環的產生。

修改後的代碼：

#（新）快樂的數字
def getSumofSquares(num):
    numStr=str(num)
    sum=0
    for i in numStr:
        sum += int(i)**2
    return sum

def main():
    n = input() #n為一個正整數
    sumofSqrs = eval(n)
    while sumofSqrs != 1 and sumofSqrs != 4: #或 while sumofSqrs not in [1,4,16,37,58,89,145,42,20]
        sumofSqrs = getSumofSquares(sumofSqrs)
    else:
        if sumofSqrs == 1:
            print("True")
        else:
            print("False")

main()

采用遞歸

def happy(n):
        try:
                if n==1:
                        print('True')
                else:
                        new = str(n)
                        sum = 0
                        for c in new:
                                sum += int(c)**2
                        return happy(sum)
        except Exception as e:
                print('False')
                # print(e)

n = eval(input())
happy(n)

數學方法

        d = {}
        while True:
            m = 0
            while n > 0:
                m += (n%10)**2
                n //= 10 
            if m in d:
                return False
            if m == 1:
                return True
            d[m] = m
            n = m

優化過的

class Solution(object):
    def isHappy(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: bool
        """
        record = []
        sq_sum = 0
        se_n = n

        while se_n != 1:
            sq_sum = 0
            while se_n > 0:
                sq_sum += (se_n % 10) * (se_n % 10)
                se_n = se_n / 10
            if sq_sum in record:
                return False
            record.append(sq_sum)
            se_n = sq_sum

        return True

以上就是python 算法題——快樂數的多種解法的詳細內容，更多關於python 算法題快樂數的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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