使用 Java 計算整數中唯一數字的數量

1. 概述

在這個簡短的教學中，我們將探討如何使用 Java 計算整數中唯一數字的數量。

2. 理解問題

給定一個整數，我們的目標是計算它包含多少個唯一數字。例如，整數 567890 有六個唯一數字，而 115577 只有三個唯一數字（1、5 和 7）。

3. 使用Set

找出整數中唯一位數的最直接方法是使用Set 。集合本質上消除了重複項，這使得它們非常適合我們的用例：

public static int countWithSet(int number) {
 number = Math.abs(number);
 Set<Character> uniqueDigits = new HashSet<>();
 String numberStr = String.valueOf(number);
 for (char digit : numberStr.toCharArray()) {
 uniqueDigits.add(digit);
 }
 return uniqueDigits.size();
 }

讓我們分解一下我們的演算法步驟：

• 將整數轉換為字串以輕鬆迭代每個數字。
• 迭代字串的每個字元並添加到HashSet中。
• 迭代後HashSet的大小為我們提供了唯一數字的數數。

此解的時間複雜度為O(n) ，其中n是整數的位數。加到HashSet並檢查其大小都是O(1)操作，但我們仍然需要迭代每個數字。

4. 使用串流API

Java 的 Stream API 提供了一個簡潔而現代的解決方案來計算整數中唯一數字的數量。此方法利用流的強大功能以類似集合的方式處理元素序列，包括不同的元素：

public static long countWithStreamApi(int number) {
 return String.valueOf(Math.abs(number)).chars().distinct().count();
 }

讓我們檢查一下所涉及的步驟：

• 將數字轉換為字串。
• 使用chars()方法從字串中取得字元流。
• 使用distinct()方法過濾掉重複的數字。
• 使用count()方法取得唯一數字的數量。

時間複雜度與第一種方案相同。

5. 使用位元操作

讓我們探索另一種解決方案。位元操作還提供了一種追蹤唯一數字的方法：

public static int countWithBitManipulation(int number) {
 if (number == 0) {
 return 1;
 }
 number = Math.abs(number);
 int mask = 0;
 while (number > 0) {
 int digit = number % 10;
 mask |= 1 << digit;
 number /= 10;
 }
 return Integer.bitCount(mask);
 }

這次我們的程式碼步驟如下：

• 將整數mask初始化為 0。 mask中的每一位將代表 0-9 中的一個數字。
• 迭代數字的每個數字。
• 對於每個數字，建立一個位表示。如果數字為 d，則位表示為 1 << d。
• 使用按位或來更新mask 。這將數字標記為所見。
• 計算mask中設定為 1 的位數。該計數是唯一數字的數量。

時間複雜度也與上述解決方案相同。

六，結論

本文提供了計算整數中唯一數字的數量及其時間複雜度的不同方法。

本文中的範例程式碼可以在 GitHub 上找到。