9.回文数

回文数

  • 将整型转换为字符型
    • 反转
    • 前一半是否等于后一半
  • 将数字本身反转

输入一个整数 x,如果 x是一个回文整数,返回 true;否则,返回 false

回文数是指正序(从左向右)和倒序(从右向左)读都是一样的整数。

例如,121 是回文,而 123 不是。

将整型转换为字符型

反转

class Solution:
    def isPalindrome(self, x: int) -> bool:
        x = str(x)
        y = x[::-1]
        if x == y:
            return True
        else:
            return False

简化为

class Solution:
    def isPalindrome(self, x: int) -> bool:
        return str(x) == str(x)[::-1]

前一半是否等于后一半

class Solution:
    def isPalindrome(self, x: int) -> bool:
        s = str(x)
        l = len(s)
        h = l / 2
        return s[:h] == s[-1 : -h - 1 : -1]

将数字本身反转

2^31-1反转后可能会溢出,所以采用前一半是否等于后一半的方法
例如,输入 1221,可以将数字 “1221” 的后半部分从 “21” 反转为 “12”,并将其与前半部分 “12” 进行比较,因为二者相同,所以数字 1221 是回文。

应该处理一些临界情况。所有负数都不可能是回文,例如:-123 不是回文,因为 - 不等于 3。所以我们可以对所有负数返回 false。除了 0 以外,所有个位是 0 的数字不可能是回文,因为最高位不等于 0。所以我们可以对所有大于 0 且个位是 0 的数字返回 false。

现在,让我们来考虑如何反转后半部分的数字。

对于数字 1221,如果执行 1221 % 10,我们将得到最后一位数字 1,要得到倒数第二位数字,我们可以先通过除以 10 把最后一位数字从 1221 中移除,1221 / 10 = 122,再求出上一步结果除以 10 的余数,122 % 10 = 2,就可以得到倒数第二位数字。如果我们把最后一位数字乘以 10,再加上倒数第二位数字,1 * 10 + 2 = 12,就得到了我们想要的反转后的数字。如果继续这个过程,我们将得到更多位数的反转数字。

现在的问题是,我们如何知道反转数字的位数已经达到原始数字位数的一半?

由于整个过程我们不断将原始数字除以 10,然后给反转后的数字乘上 10,所以,当原始数字小于或等于反转后的数字时,就意味着我们已经处理了一半位数的数字了。

class Solution {
public:
    bool isPalindrome(int x) {
        // 特殊情况:
        // 如上所述,当 x < 0 时,x 不是回文数。
        // 同样地,如果数字的最后一位是 0,为了使该数字为回文,
        // 则其第一位数字也应该是 0
        // 只有 0 满足这一属性
        if (x < 0 || (x % 10 == 0 && x != 0)) {
            return false;
        }

        int revertedNumber = 0;
        while (x > revertedNumber) {
            revertedNumber = revertedNumber * 10 + x % 10;
            x /= 10;
        }

        // 当数字长度为奇数时,我们可以通过 revertedNumber/10 去除处于中位的数字。
        // 例如,当输入为 12321 时,在 while 循环的末尾我们可以得到 x = 12,revertedNumber = 123,
        // 由于处于中位的数字不影响回文(它总是与自己相等),所以我们可以简单地将其去除。
        return x == revertedNumber || x == revertedNumber / 10;
    }
};

时间复杂度:O(log⁡n),对于每次迭代,我们会将输入除以10,因此时间复杂度为 O(log⁡n)。
空间复杂度:O(1)。只需要常数空间存放若干变量。

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