【Java】【JS】LeetCode - 快慢指针 - 哈希表 - # 202 快乐数

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# 202 快乐数

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 可以变为  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 。

 输入：19

输出：true

解释： 12 + 92 = 82

82 + 22 = 68

62 + 82 = 100

12 + 02 + 02 = 1

 方法一：哈希表

算法分为两部分（1）给一个数字 nn，它的下一个数字是什么？（2）按照一系列的数字来判断我们是否进入了一个循环。
第 1 部分我们按照题目的要求做数位分离，求平方和。

第 2 部分可以使用 HashSet 完成。每次生成链中的下一个数字时，我们都会检查它是否已经在 HashSet 中。（1）如果它不在 HashSet 中，我们应该添加它。（2）如果它在 HashSet 中，这意味着我们处于一个循环中，因此应该返回 false。

class Solution {
    public boolean isHappy(int n) {
        Set<Integer> hash = new HashSet<>();    // 哈希表存储
        while(n!=1&&!hash.contains(n)){   // n不为1 & n不在表中
            hash.add(n);
            n = getNext(n);     // 继续计算
        }
        return n == 1;
    }
    public int getNext(int n){   // 计算下一个数,求平方和
        int total = 0;
        while(n > 0){
            int d = n % 10;
            n = n / 10;
            total = total + d*d;
        }
        return total;
    }
}

/**
 * @param {number} n
 * @return {boolean}
 */
var isHappy = function(n) {
    if(n === 1)
        return true;
    const list = new Set();
    while(!list.has(n)){
        list.add(n);
        n = next(n);
    }
    return n===1;
};
function next(n){
  n = n + ''
  let sum = 0
  for(let num of n){
    sum += num * num
  }
  return sum
}

 

 方法二：快慢指针遍历（弗洛伊德循环查找算法）

那么这个问题后半部分可以转换为检测一个链表是否有环。因此我们在这里可以使用弗洛伊德循环查找算法。这个算法是两个奔跑选手，一个跑的快，一个跑得慢。在龟兔赛跑的寓言中，跑的快的称为 “乌龟”，跑得快的称为 “兔子”。

不管乌龟和兔子在循环中从哪里开始，它们最终都会相遇。这是因为兔子每走一步就向乌龟靠近一个节点（在它们的移动方向上）。

在算法的每一步中，慢速在链表中前进 1 个节点，快跑者前进 2 个节点（对 getNext(n) 函数的嵌套调用）。（1）如果 n 是一个快乐数，即没有循环，那么快跑者最终会比慢跑者先到达数字 1。（2）如果 n 不是一个快乐的数字，那么最终快跑者和慢跑者将在同一个数字上相遇。

public boolean isHappy(int n) {
        int slow = n;    // 慢指针
        int fast = getNext(n);    // 快指针
        while(fast!=1 && slow!=fast){
            slow = getNext(slow);   // 慢指针走一步
            fast = getNext(getNext(fast));   // 快指针走两步
        }
        return fast==1;
    }

var isHappy = function(n) {
    let slow = next(n)
    let fast = next(slow)
    while(slow != fast){
      slow = next(slow)
      fast = next(next(fast))
    }
    return slow == 1
}