【剑指offer】打印1到最大的n位数
2024-09-30 06:16:09
题目描写叙述:
输入数字n,按顺序打印出从1到最大的n位十进制数。比方输入3,则打印出1、2、3一直到最大的3位数即999。
分析描写叙述:
首先想到的是先计算出最大的n位数是多少,然后用一个循环从1開始打印直到最大的n位数。
void Print1ToMaxOfNDigits_1(int n)
{
if(n <= 0)
return; int i = 0;
int number = 1; while(i++ < n){
number *= 10;
} for(i = 1; i < number; ++i)
printf("%d\t", i);
}
注意上面的代码段,由于题目仅仅是给出了n位数。但没有说明是这个n位数究竟有多大,这是一个大数问题。
比方n>32之后。就会出现溢出问题。因此必须考虑大数问题。选用字符串来表达大数,即字符串中每一个字符都是0到9之间的某一个字符。用来表示数字中的一位。
由于数字最大是n位的。因此须要一个长度为n+1的字符串(字符串中最后一个是结束符'\0')。
当实际数字不够n位的时候,在字符串的前半部分补0。
首先把字符串中的每个数字都初始化为'0'。然后每一次为字符串表示的数字加1,再打印出来。因此须要做两件事:1、在字符串表达的数字上模拟加法;2、把字符串表达的数字打印出来。
void Print1ToMaxOfNDigits_1(int n)
{
if(n <= 0)
return; char number[n+1];
memset(number, '0', n);
number[n] = '\0'; while(!Increment(number)){ /*在字符串表达的数字上模拟加法*/
PrintNumber(number); /*把字符串表达的数字打印出来*/
} return;
}
#define false 0
#define true (!false) typedef int Status; Status Increment(char *number)
{
Status isOverflow = false;
int nTakeOver = 0;
int nLength = strlen(number); for(int i = nLength - 1; i>= 0; i--){
int nSum = number[i] - '0' + nTakeOver;
if(i == nLength - 1)
nSum++; if(nSum >= 10){
if(i == 0)
isOverflow = true;
else{
nSum -= 10;
nTakeOver = 1;
number[i] = '0' + nSum;
}
}else{
number[i] = '0' + nSum;
break;
}
} return isOverflow;
}
上面的函数,须要知道何时停止number上加1,即什么时候到了最大的n位数。
能够比較在每次递增后与最大数做比較(用strcmp函数),但复杂度是O(n)。当到达最大数时,假设继续加1操作,最高位就会溢出。
因此在每一次添加1之后高速推断是不是到了最大的n位数是本题小陷阱。它实现了用O(1)时间推断是不是已经到了最大的n位数。
void PrintNumber(char *number)
{
Status isBeginning0 = true;
int nLength = strlen(number); for(int i = 0; i < nLength; ++i){
if(isBeginning0 && number[i] != '0')
isBeginning0 = false;
if(!isBeginning0)
printf("%c", number[i]);
} printf("\t");
}
在输出number时,要注意对于比較小的数,如093。我们仅仅须要输出93。而不是输出093。
注意:假设面试题是关于n位的整数而且没有限定n的取值范围,或者是输入随意大小的整数,那么这个题目非常有可能是须要考虑大数问题的。字符串是一个简单、有效的表示大数的方法。
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