快樂數的定義:
快樂數(happy number)有以下的特性:
在給定的進位制下,該數字所有數位(digits)的平方和,得到的新數再次求所有數位的平方和,如此重復進行,最終結果必為1。
以十進制為例:
2 8 → 2²+8²=68 → 6²+8²=100 → 1²+0²+0²=1
3 2 → 3²+2²=13 → 1²+3²=10 → 1²+0²=1
3 7 → 3²+7²=58 → 5²+8²=89 → 8²+9²=145 → 1²+4²+5²=42 → 4²+2²=20 → 2²+0²=4 → 4²=16 → 1²+6²=37……
因此28和32是快樂數,而在37的計算過程中,37重覆出現,繼續計算的結果只會是上述數字的循環,不會出現1,因此37不是快樂數。
不是快樂數的數稱為不快樂數(unhappy number),所有不快樂數的數位平方和計算,最後都會進入 4 → 16 → 37 → 58 → 89 → 145 → 42 → 20 → 4 的循環中。
很明顯,這可以用遞歸思想來求解
如果一個數是1,就是快樂數,如果不是1,就判斷這個數是不是 4,16,37... 等等上面出現的那個循環中數,如果是就返回false,否則就繼承遞歸判斷。
1 先實現求一個數的各個位的平方和,代碼如下:
public static int sqrt(int n){
if(n < 10){
return n * n;
}
int sum = 0;
while ( n >= 10){ //如果 n 是兩位數
int t = n % 10; //求低位數
sum += t * t; //把低位數的平方累加到sum中
n = n / 10; // n 去掉低位數
}
sum += n * n; // n 為1 位數時不滿足上面的條件,但這時候需要把它累加到sum中
return sum;
}
再看 isHappyNumber()方法
public static boolean isHappyNumber(int number){
//下面幾條都是遞歸的退出條件
if(number <= 0 ){
return false;
}
if(number == 1){
return true;
}
//4 → 16 → 37 → 58 → 89 → 145 → 42 → 20 → 4
if(number == 4 || number == 16 || number == 37 || number == 58
|| number == 89 || number == 145 || number == 42 || number == 20){
return false;
}
int result = sqrt(number);
if(result == 1){
return true;
}
return isHappyNumber(result);
}
測試
System.out.println(isHappyNumber(28));
輸出 true