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回文数

判断一个整数是否是回文数。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。

示例 1:

1
2
输入: 121
输出: true

示例 2:

1
2
3
输入: -121
输出: false
解释: 从左向右读, 为 -121 。 从右向左读, 为 121- 。因此它不是一个回文数。

示例 3:

1
2
3
输入: 10
输出: false
解释: 从右向左读, 为 01 。因此它不是一个回文数。

进阶:

你能不将整数转为字符串来解决这个问题吗?

笨解法

先把整数转为字符数组,用两个移动的下标首尾左右移动,然后判断数字是否相等。

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func isPalindrome(_ x: Int) -> Bool {
        
    if (x < 10 && x >= 0) {
        return true
    }
    let chars: [Character] = Array(String(x))
    var pre = 0
    var las = chars.count - 1
    while pre < las {

        if chars[pre] == chars[las] {

            pre += 1
            las -= 1
        } else {
            return false
        }
    }
    return true
}

思路

第一个想法是将数字转换为字符串,并检查字符串是否为回文。但是,这需要额外的非常量空间来创建问题描述中所不允许的字符串。

将数字本身反转,然后将反转后的数字与原始数字进行比较,如果它们是相同的,那么这个数字就是回文。 但是,如果反转后的数字大于 Int.max,我们将遇到整数溢出问题。

按照第二个想法,为了避免数字反转可能导致的溢出问题,为什么不考虑只反转 \text{int}int 数字的一半?毕竟,如果该数字是回文,其后半部分反转后应该与原始数字的前半部分相同。

例如,输入 1221,我们可以将数字 “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,我们得知数字 1221 是回文。

让我们看看如何将这个想法转化为一个算法。

算法

首先,我们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。

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?

我们将原始数字除以 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。

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(log10(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(log10(n))。
  • 空间复杂度:O(1)。

代码实现

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func isPalindrome(_ x: Int) -> Bool {
        
    // x < 0: 不是回文数
    // x最后一位为0也不是回文数
    // 第一位数字也不能为0
    var x = x
    if x < 0 || (x % 10 == 0 && x != 0) {
        return false
    }
    var res = 0
    while x > res {

        res = res * 10 + x % 10
        x /= 10
    }
    // res / 10 ? 因为x的位数g为奇数时,res会比x多一位
    // 比如: 12321, 那么 x = 12, res = 123, 所以res要去掉一位才可以判断
    return x == res || x == res / 10
}

源码地址

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权

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