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<p align="center">
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<a href="https://programmercarl.com/other/xunlianying.html" target="_blank">
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<img src="../pics/训练营.png" width="1000"/>
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</a>
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<p align="center"><strong><a href="https://mp.weixin.qq.com/s/tqCxrMEU-ajQumL1i8im9A">参与本项目</a>，贡献其他语言版本的代码，拥抱开源，让更多学习算法的小伙伴们收益！</strong></p>
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> 该用set的时候，还是得用set
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# 第202题. 快乐数
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[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/happy-number/)
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编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。
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「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。
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如果 n 是快乐数就返回 True ；不是，则返回 False 。
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**示例：**
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输入：19
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输出：true
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解释：
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1^2 + 9^2 = 82
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8^2 + 2^2 = 68
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6^2 + 8^2 = 100
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1^2 + 0^2 + 0^2 = 1
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# 思路
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这道题目看上去貌似一道数学问题，其实并不是！
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题目中说了会 **无限循环**，那么也就是说**求和的过程中，sum会重复出现，这对解题很重要！**
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正如：[关于哈希表，你该了解这些！](https://programmercarl.com/哈希表理论基础.html)中所说，**当我们遇到了要快速判断一个元素是否出现集合里的时候，就要考虑哈希法了。**
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所以这道题目使用哈希法，来判断这个sum是否重复出现，如果重复了就是return false， 否则一直找到sum为1为止。
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判断sum是否重复出现就可以使用unordered_set。
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**还有一个难点就是求和的过程，如果对取数值各个位上的单数操作不熟悉的话，做这道题也会比较艰难。**
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C++代码如下：
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```CPP
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class Solution {
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public:
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// 取数值各个位上的单数之和
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int getSum(int n) {
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int sum = 0;
|
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while (n) {
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sum += (n % 10) * (n % 10);
|
||
n /= 10;
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}
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return sum;
|
||
}
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bool isHappy(int n) {
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||
unordered_set<int> set;
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while(1) {
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int sum = getSum(n);
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if (sum == 1) {
|
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return true;
|
||
}
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||
// 如果这个sum曾经出现过，说明已经陷入了无限循环了，立刻return false
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if (set.find(sum) != set.end()) {
|
||
return false;
|
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} else {
|
||
set.insert(sum);
|
||
}
|
||
n = sum;
|
||
}
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||
}
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||
};
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```
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# 其他语言版本
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Java：
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```java
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class Solution {
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||
public boolean isHappy(int n) {
|
||
Set<Integer> record = new HashSet<>();
|
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while (n != 1 && !record.contains(n)) {
|
||
record.add(n);
|
||
n = getNextNumber(n);
|
||
}
|
||
return n == 1;
|
||
}
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||
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private int getNextNumber(int n) {
|
||
int res = 0;
|
||
while (n > 0) {
|
||
int temp = n % 10;
|
||
res += temp * temp;
|
||
n = n / 10;
|
||
}
|
||
return res;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
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||
Python：
|
||
```python
|
||
class Solution:
|
||
def isHappy(self, n: int) -> bool:
|
||
def calculate_happy(num):
|
||
sum_ = 0
|
||
|
||
# 从个位开始依次取，平方求和
|
||
while num:
|
||
sum_ += (num % 10) ** 2
|
||
num = num // 10
|
||
return sum_
|
||
|
||
# 记录中间结果
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||
record = set()
|
||
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while True:
|
||
n = calculate_happy(n)
|
||
if n == 1:
|
||
return True
|
||
|
||
# 如果中间结果重复出现，说明陷入死循环了，该数不是快乐数
|
||
if n in record:
|
||
return False
|
||
else:
|
||
record.add(n)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Go：
|
||
```go
|
||
func isHappy(n int) bool {
|
||
m := make(map[int]bool)
|
||
for n != 1 && !m[n] {
|
||
n, m[n] = getSum(n), true
|
||
}
|
||
return n == 1
|
||
}
|
||
|
||
func getSum(n int) int {
|
||
sum := 0
|
||
for n > 0 {
|
||
sum += (n % 10) * (n % 10)
|
||
n = n / 10
|
||
}
|
||
return sum
|
||
}
|
||
```
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||
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||
javaScript:
|
||
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||
```js
|
||
var isHappy = function (n) {
|
||
let m = new Map()
|
||
|
||
const getSum = (num) => {
|
||
let sum = 0
|
||
while (n) {
|
||
sum += (n % 10) ** 2
|
||
n = Math.floor(n / 10)
|
||
}
|
||
return sum
|
||
}
|
||
|
||
while (true) {
|
||
// n出现过，证明已陷入无限循环
|
||
if (m.has(n)) return false
|
||
if (n === 1) return true
|
||
m.set(n, 1)
|
||
n = getSum(n)
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 方法二：使用环形链表的思想 说明出现闭环 退出循环
|
||
var isHappy = function(n) {
|
||
if (getN(n) == 1) return true;
|
||
let a = getN(n), b = getN(getN(n));
|
||
// 如果 a === b
|
||
while (b !== 1 && getN(b) !== 1 && a !== b) {
|
||
a = getN(a);
|
||
b = getN(getN(b));
|
||
}
|
||
return b === 1 || getN(b) === 1 ;
|
||
};
|
||
|
||
// 方法三：使用Set()更简洁
|
||
/**
|
||
* @param {number} n
|
||
* @return {boolean}
|
||
*/
|
||
|
||
var getSum = function (n) {
|
||
let sum = 0;
|
||
while (n) {
|
||
sum += (n % 10) ** 2;
|
||
n = Math.floor(n/10);
|
||
}
|
||
return sum;
|
||
}
|
||
var isHappy = function(n) {
|
||
let set = new Set(); // Set() 里的数是惟一的
|
||
// 如果在循环中某个值重复出现，说明此时陷入死循环，也就说明这个值不是快乐数
|
||
while (n !== 1 && !set.has(n)) {
|
||
set.add(n);
|
||
n = getSum(n);
|
||
}
|
||
return n === 1;
|
||
};
|
||
|
||
// 方法四：使用Set()，求和用reduce
|
||
var isHappy = function(n) {
|
||
let set = new Set();
|
||
let totalCount;
|
||
while(totalCount !== 1) {
|
||
let arr = (''+(totalCount || n)).split('');
|
||
totalCount = arr.reduce((total, num) => {
|
||
return total + num * num
|
||
}, 0)
|
||
if (set.has(totalCount)) {
|
||
return false;
|
||
}
|
||
set.add(totalCount);
|
||
}
|
||
return true;
|
||
};
|
||
```
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||
|
||
TypeScript:
|
||
|
||
```typescript
|
||
function isHappy(n: number): boolean {
|
||
// Utils
|
||
// 计算val各位的平方和
|
||
function calcSum(val: number): number {
|
||
return String(val).split("").reduce((pre, cur) => (pre + Number(cur) * Number(cur)), 0);
|
||
}
|
||
|
||
let storeSet: Set<number> = new Set();
|
||
while (n !== 1 && !storeSet.has(n)) {
|
||
storeSet.add(n);
|
||
n = calcSum(n);
|
||
}
|
||
return n === 1;
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
Swift：
|
||
|
||
```swift
|
||
// number 每个位置上的数字的平方和
|
||
func getSum(_ number: Int) -> Int {
|
||
var sum = 0
|
||
var num = number
|
||
while num > 0 {
|
||
let temp = num % 10
|
||
sum += (temp * temp)
|
||
num /= 10
|
||
}
|
||
return sum
|
||
}
|
||
func isHappy(_ n: Int) -> Bool {
|
||
var set = Set<Int>()
|
||
var num = n
|
||
while true {
|
||
let sum = self.getSum(num)
|
||
if sum == 1 {
|
||
return true
|
||
}
|
||
// 如果这个sum曾经出现过，说明已经陷入了无限循环了
|
||
if set.contains(sum) {
|
||
return false
|
||
} else {
|
||
set.insert(sum)
|
||
}
|
||
num = sum
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
PHP:
|
||
```php
|
||
class Solution {
|
||
/**
|
||
* @param Integer $n
|
||
* @return Boolean
|
||
*/
|
||
function isHappy($n) {
|
||
// use a set to record sum
|
||
// whenever there is a duplicated, stop
|
||
// == 1 return true, else false
|
||
$table = [];
|
||
while ($n != 1 && !isset($table[$n])) {
|
||
$table[$n] = 1;
|
||
$n = self::getNextN($n);
|
||
}
|
||
return $n == 1;
|
||
}
|
||
|
||
function getNextN(int $n) {
|
||
$res = 0;
|
||
while ($n > 0) {
|
||
$temp = $n % 10;
|
||
$res += $temp * $temp;
|
||
$n = floor($n / 10);
|
||
}
|
||
return $res;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
Rust:
|
||
```Rust
|
||
use std::collections::HashSet;
|
||
impl Solution {
|
||
pub fn get_sum(mut n: i32) -> i32 {
|
||
let mut sum = 0;
|
||
while n > 0 {
|
||
sum += (n % 10) * (n % 10);
|
||
n /= 10;
|
||
}
|
||
sum
|
||
}
|
||
|
||
pub fn is_happy(n: i32) -> bool {
|
||
let mut n = n;
|
||
let mut set = HashSet::new();
|
||
loop {
|
||
let sum = Self::get_sum(n);
|
||
if sum == 1 {
|
||
return true;
|
||
}
|
||
if set.contains(&sum) {
|
||
return false;
|
||
} else { set.insert(sum); }
|
||
n = sum;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
C:
|
||
```C
|
||
typedef struct HashNodeTag {
|
||
int key; /* num */
|
||
struct HashNodeTag *next;
|
||
}HashNode;
|
||
|
||
/* Calcualte the hash key */
|
||
static inline int hash(int key, int size) {
|
||
int index = key % size;
|
||
return (index > 0) ? (index) : (-index);
|
||
}
|
||
|
||
/* Calculate the sum of the squares of its digits*/
|
||
static inline int calcSquareSum(int num) {
|
||
unsigned int sum = 0;
|
||
while(num > 0) {
|
||
sum += (num % 10) * (num % 10);
|
||
num = num/10;
|
||
}
|
||
return sum;
|
||
}
|
||
|
||
|
||
Scala:
|
||
```scala
|
||
object Solution {
|
||
// 引入mutable
|
||
import scala.collection.mutable
|
||
def isHappy(n: Int): Boolean = {
|
||
// 存放每次计算后的结果
|
||
val set: mutable.HashSet[Int] = new mutable.HashSet[Int]()
|
||
var tmp = n // 因为形参是不可变量，所以需要找到一个临时变量
|
||
// 开始进入循环
|
||
while (true) {
|
||
val sum = getSum(tmp) // 获取这个数每个值的平方和
|
||
if (sum == 1) return true // 如果最终等于 1，则返回true
|
||
// 如果set里面已经有这个值了，说明进入无限循环，可以返回false，否则添加这个值到set
|
||
if (set.contains(sum)) return false
|
||
else set.add(sum)
|
||
tmp = sum
|
||
}
|
||
// 最终需要返回值，直接返回个false
|
||
false
|
||
}
|
||
|
||
def getSum(n: Int): Int = {
|
||
var sum = 0
|
||
var tmp = n
|
||
while (tmp != 0) {
|
||
sum += (tmp % 10) * (tmp % 10)
|
||
tmp = tmp / 10
|
||
}
|
||
sum
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
|
||
C#：
|
||
```csharp
|
||
public class Solution {
|
||
private int getSum(int n) {
|
||
int sum = 0;
|
||
//每位数的换算
|
||
while (n > 0) {
|
||
sum += (n % 10) * (n % 10);
|
||
n /= 10;
|
||
}
|
||
return sum;
|
||
}
|
||
public bool IsHappy(int n) {
|
||
HashSet <int> set = new HashSet<int>();
|
||
while(n != 1 && !set.Contains(n)) { //判断避免循环
|
||
set.Add(n);
|
||
n = getSum(n);
|
||
}
|
||
return n == 1;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
<p align="center">
|
||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||
</a>
|