《劍指offer》Java學習錄：面試題 12：打印1到最大的n位數

面試題 12：打印1到最大的n位數

題目

輸入數字n，按順序打印出從1到最大的n位十進制數。比如輸入3，則打印出1、2、3一直到最大的3位數即999。

分析

如果不作分析，可能直接就會採用：算出n位數的最大值，然後循環輸出就完事兒了。但這個題顯然不是這麼簡單，題目中沒有給n做任何限定，如果n的值很大，那麼不管是double還是long類型都無法承擔存儲大數的責任。

在java中處理大數大概有三種方案：

• 使用String模擬大數，需要自己實現加法操作。
• 使用數組模擬大數，也需要自己實現加法操作。
• 使用BigDecimal。

本例中，使用int數組來模擬大數操作。

解：java

public static void main(String args[]) {
    printToMaxNDigits(2);
}
public static void printToMaxNDigits(int n) {
    if (n <= 0) { // 輸入邊界檢查，防止-1、0之類的非法輸入
        return;
    }
    int[] number = new int[n];
    while(increment(number)) { // increment的作用是 + 1，+ 1成功返回true，去打印否則結束循環
        printNumber(number);
    }
}
private static boolean increment(int[] number) {
    if (number == null || number.length == 0) { // 可能出現的邊界檢查
        throw new IllegalArgumentException("number is empty");
    }

    for (int i = number.length - 1; i >= 0; i--) { // 模擬加法操作，從低位到高位遍歷
        if (number[i] < 9) { // 0~8 原地 +1
            number[i] += 1;
            return true;
        } else { // 9置零，下次循環是將高位進1
            number[i] = 0;
        }
    }
    return false;
}
// 直接打印數組將出現[0, 0, 1]這種情況，高位爲0不符合閱讀習慣，需要自己實現打印函數
private static void printNumber(int[] number) {
    if (number == null || number.length == 0) { // 可能出現的邊界檢查
        throw new IllegalArgumentException("number is empty");
    }
    
    boolean hasPrint = false;
    for (int i = 0; i < number.length; i++) { // 從高位向低位遍歷
        if (number[i] != 0 || hasPrint) { // 當遇到第一個不爲零時開始打印
            hasPrint = true;
            System.out.print(number[i]);
        }
    }
    System.out.println();
}