lintcode 计算数字k在0到n中的出现的次数,k可能是0~9的一个值

当k不为0时
从1至10,在它们的个位数中,任意k都出现了1次。
从1至100,在它们的十位数中,任意k都出现了10次。
从1至1000,在它们的百位数中,任意k都出现了100次。
依次类推,从1至10的i次幂,在它们的左数第二位中,任意k都出现了10的i-1次幂次。

举个例子,n = 2593,k = 5,从 1 至 2593 中,数字 5 总计出现了 813 次,其中有 259 次出现在个位,260 次出现在十位,294 次出现在百位,0 次出现在千位。

现在依次分析这些数据,首先是个位。从 1 至 2590 中,包含了 259 个 10,因此任意的 k 都出现了 259 次。最后剩余的三个数 2591, 2592 和 2593,因为它们最大的个位数字 3 < k,因此不会包含任何 5。

然后是十位。从 1 至 2500 中,包含了 25 个 100,因此任意的 k 都出现了 25×10=250 次。剩下的数字是从 2501 至 2593,它们最大的十位数字 9 > k,因此会包含全部 10 个 5。最后总计 250 + 10 = 260。

接下来是百位。从 1 至 2000 中,包含了 2 个 1000,因此任意的 k 都出现了 2×100=200次。剩下的数字是从 2001 至 2593,它们最大的百位数字 5 == k,这时情况就略微复杂,它们的百位肯定是包含 5 的,但不会包含全部 100 个。如果把百位是 5 的数字列出来,是从 2500 至 2593,数字的个数与百位和十位数字相关,是 93+1 = 94。最后总计 200 + 94 = 294。

最后是千位。现在已经没有更高位,因此直接看最大的千位数字 2 < k,所以不会包含任何 5。到此为止,已经计算出全部数字 5 的出现次数。

总结一下以上的算法,可以看到,当计算右数第 i位包含 k 的个数时:

1.取第i位左边的数字,乘以10的i-1次幂,得到基础值a。
2.取第i位数次,计算修正值:
如果大于k,则结果为a + 10的i-1次幂;
如果小于k,则结果为a;
如果等于k,则取第i位右边数字,设为b,最后结果为a+b+1。

当k = 0 时

因为最高位不可能为0 ,所以累加到左起第二位就要结束。其次是,第i位的基础值不是最高位乘以10的i-1次幂,而是乘以10的i-1次幂减1.

C++代码如下:

class Solution {
public:
    /*
     * param k : As description.
     * param n : As description.
     * return: How many k's between 0 and n.
     */
    int digitCounts(int k, int n) {
        // write your code here
        int count = 0 , x;
        if (k == 0 && n == 0) count = 1;
        for (int i = 1;x = n / i;i *= 10) {
            int high = x / 10;
            if (k == 0) {
                if (high) high--;
                else {
                    count++;
                    break;
                }
            }
            count += high * i;
            int current = x % 10;
            if (current > k) count += i;
            else if (current == k) count += n - x * i + 1;
        }
        return count;
    }
};

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