最快的算法来检查一个数字是否是pandigital？
Pandigital数字是一个包含数字1..number长度的数字 例如123,4312和967412385。
我已经解决了许多Project Euler问题，但Pandigital问题总是超过一分钟规则。
这是我的pandigital功能：
private boolean isPandigital(int n){
Set<Character> set= new TreeSet<Character>();
String string = n+"";
for (char c:string.toCharArray()){
if (c=='0') return false;
set.add(c);
}
return set.size()==string.length();
}
创建自己的函数并使用此方法进行测试
int pans=0;
for (int i=123456789;i<=123987654;i++){
if (isPandigital(i)){
pans++;
}
}
使用此循环，您应该获得720个pandigital数字。我的平均时间是500毫秒。
我正在使用Java，但问题是对任何语言都开放。
更新
@andras答案到目前为止是最好的时间，但是@Sani Huttunen的回答激发了我添加一个新的算法，这个算法几乎和@andras一样。
18 个答案:
答案 0 :(得分：20)
C＃，17毫秒，如果你真的想要检查。
class Program
{
static bool IsPandigital(int n)
{
int digits = 0; int count = 0; int tmp;
for (; n > 0; n /= 10, ++count)
{
if ((tmp = digits) == (digits |= 1 << (n - ((n / 10) * 10) - 1)))
return false;
}
return digits == (1 << count) - 1;
}
static void Main()
{
int pans = 0;
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
for (int i = 123456789; i <= 123987654; i++)
{
if (IsPandigital(i))
{
pans++;
}
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("{0}pcs, {1}ms", pans, sw.ElapsedMilliseconds);
Console.ReadKey();
}
}
对于与基数10中的Wikipedia definition一致的检查：
const int min = 1023456789;
const int expected = 1023;
static bool IsPandigital(int n)
{
if (n >= min)
{
int digits = 0;
for (; n > 0; n /= 10)
{
digits |= 1 << (n - ((n / 10) * 10));
}
return digits == expected;
}
return false;
}
要枚举您给出的范围内的数字，生成排列就足够了。
以下不是严格意义上的问题的答案，因为它没有实施检查。它使用了一个未针对这种特殊情况进行优化的通用排列实现 - 它仍然在13ms内生成所需的720个排列（换行符可能会混乱）：
static partial class Permutation
{
/// <summary>
/// Generates permutations.
/// </summary>
/// <typeparam name="T">Type of items to permute.</typeparam>
/// <param name="items">Array of items. Will not be modified.</param>
/// <param name="comparer">Optional comparer to use.
/// If a <paramref name="comparer"/> is supplied,
/// permutations will be ordered according to the
/// <paramref name="comparer"/>
/// </param>
/// <returns>Permutations of input items.</returns>
public static IEnumerable<IEnumerable<T>> Permute<T>(T[] items, IComparer<T> comparer)
{
int length = items.Length;
IntPair[] transform = new IntPair[length];
if (comparer == null)
{
//No comparer. Start with an identity transform.
for (int i = 0; i < length; i++)
{
transform[i] = new IntPair(i, i);
};
}
else
{
//Figure out where we are in the sequence of all permutations
int[] initialorder = new int[length];
for (int i = 0; i < length; i++)
{
initialorder[i] = i;
}
Array.Sort(initialorder, delegate(int x, int y)
{
return comparer.Compare(items[x], items[y]);
});
for (int i = 0; i < length; i++)
{
transform[i] = new IntPair(initialorder[i], i);
}
//Handle duplicates
for (int i = 1; i < length; i++)
{
if (comparer.Compare(
items[transform[i - 1].Second],
items[transform[i].Second]) == 0)
{
transform[i].First = transform[i - 1].First;
}
}
}
yield return ApplyTransform(items, transform);
while (true)
{
//Ref: E. W. Dijkstra, A Discipline of Programming, Prentice-Hall, 1997
//Find the largest partition from the back that is in decreasing (non-icreasing) order
int decreasingpart = length - 2;
for (;decreasingpart >= 0 &&
transform[decreasingpart].First >= transform[decreasingpart + 1].First;
--decreasingpart) ;
//The whole sequence is in decreasing order, finished
if (decreasingpart < 0) yield break;
//Find the smallest element in the decreasing partition that is
//greater than (or equal to) the item in front of the decreasing partition
int greater = length - 1;
for (;greater > decreasingpart &&
transform[decreasingpart].First >= transform[greater].First;
greater--) ;
//Swap the two
Swap(ref transform[decreasingpart], ref transform[greater]);
//Reverse the decreasing partition
Array.Reverse(transform, decreasingpart + 1, length - decreasingpart - 1);
yield return ApplyTransform(items, transform);
}
}
#region Overloads
public static IEnumerable<IEnumerable<T>> Permute<T>(T[] items)
{
return Permute(items, null);
}
public static IEnumerable<IEnumerable<T>> Permute<T>(IEnumerable<T> items, IComparer<T> comparer)
{
List<T> list = new List<T>(items);
return Permute(list.ToArray(), comparer);
}
public static IEnumerable<IEnumerable<T>> Permute<T>(IEnumerable<T> items)
{
return Permute(items, null);
}
#endregion Overloads
#region Utility
public static IEnumerable<T> ApplyTransform<T>(
T[] items,
IntPair[] transform)
{
for (int i = 0; i < transform.Length; i++)
{
yield return items[transform[i].Second];
}
}
public static void Swap<T>(ref T x, ref T y)
{
T tmp = x;
x = y;
y = tmp;
}
public struct IntPair
{
public IntPair(int first, int second)
{
this.First = first;
this.Second = second;
}
public int First;
public int Second;
}
#endregion
}
class Program
{
static void Main()
{
int pans = 0;
int[] digits = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
foreach (var p in Permutation.Permute(digits))
{
pans++;
if (pans == 720) break;
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("{0}pcs, {1}ms", pans, sw.ElapsedMilliseconds);
Console.ReadKey();
}
}
答案 1 :(得分：12)
这是我的解决方案：
static char[][] pandigits = new char[][]{
"1".toCharArray(),
"12".toCharArray(),
"123".toCharArray(),
"1234".toCharArray(),
"12345".toCharArray(),
"123456".toCharArray(),
"1234567".toCharArray(),
"12345678".toCharArray(),
"123456789".toCharArray(),
};
private static boolean isPandigital(int i)
{
char[] c = String.valueOf(i).toCharArray();
Arrays.sort(c);
return Arrays.equals(c, pandigits[c.length-1]);
}
在我（相当慢的）系统上以0.3秒的速度运行循环。
答案 2 :(得分：7)
你可以改进两件事：
- 您不需要使用集合：您可以使用包含10个元素的布尔数组
- 使用除法和模运算（％）来提取数字，而不是转换为字符串。
答案 3 :(得分：6)
使用位向量来跟踪找到的数字似乎是最快的原始方法。有两种方法可以改善它：
-
检查数字是否可被9整除。这是pandigital的必要条件，因此我们可以预先排除88％的数字。
-
如果您的编译器没有为您执行此操作，请使用乘法和移位而不是除法。
这给出了以下内容，它在我的机器上运行测试基准测试约3ms。它可以正确识别36000080个9位数的泛数字数字，介于100000000和999999999之间。
bool IsPandigital(int n)
{
if (n != 9 * (int)((0x1c71c71dL * n) >> 32))
return false;
int flags = 0;
while (n > 0) {
int q = (int)((0x1999999aL * n) >> 32);
flags |= 1 << (n - q * 10);
n = q;
}
return flags == 0x3fe;
}
答案 4 :(得分：3)
我的解决方案涉及总和和产品。 这是在C＃中，在我的笔记本电脑上运行大约180ms：
static int[] sums = new int[] {1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45};
static int[] products = new int[] {1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880};
static void Main(string[] args)
{
var pans = 0;
for (var i = 123456789; i <= 123987654; i++)
{
var num = i.ToString();
if (Sum(num) == sums[num.Length - 1] && Product(num) == products[num.Length - 1])
pans++;
}
Console.WriteLine(pans);
}
protected static int Sum(string num)
{
int sum = 0;
foreach (char c in num)
sum += (int) (c - '0');
return sum;
}
protected static int Product(string num)
{
int prod = 1;
foreach (char c in num)
prod *= (int)(c - '0');
return prod;
}
答案 5 :(得分：3)
为什么找到什么时候可以制作它们？
from itertools import *
def generate_pandigital(length):
return (''.join for each in list(permutations('123456789',length)))
def test():
for i in range(10):
print i
generate_pandigital(i)
if __name__=='__main__':
test()
答案 6 :(得分：2)
J 做得很好：
isPandigital =: 3 : 0
*./ (' ' -.~ ": 1 + i. # s) e. s =. ": y
)
isPandigital"0 (123456789 + i. 1 + 123987654 - 123456789)
但慢慢来。我会修改。现在，时钟为4.8秒。
编辑：
如果它只是在两个设定数字123456789和123987654之间，则表达式为：
*./"1 (1+i.9) e."1 (9#10) #: (123456789 + i. 1 + 123987654 - 123456789)
在0.23秒内运行。这与J中的快速，蛮力风格一样。
答案 7 :(得分：2)
TheMachineCharmer是对的。至少对于某些问题，最好迭代所有的pandigitals，检查每个pandigitals以查看它是否符合问题的标准。但是，我认为他们的代码不太正确。
在这种情况下，我不确定哪种更好的礼节：发布新答案或编辑他们的答案。在任何情况下，这里都是修改后的Python代码，我认为它是正确的，虽然它不会生成0到n的pandigitals。
from itertools import *
def generate_pandigital(length):
'Generate all 1-to-length pandigitals'
return (''.join(each) for each in list(permutations('123456789'[:length])))
def test():
for i in range(10):
print 'Generating all %d-digit pandigitals' % i
for (n,p) in enumerate(generate_pandigital(i)):
print n,p
if __name__=='__main__':
test()
答案 8 :(得分：1)
答案 9 :(得分：1)
bool IsPandigital (unsigned long n) {
if (n <= 987654321) {
hash_map<int, int> m;
unsigned long count = (unsigned long)(log((double)n)/log(10.0))+1;
while (n) {
++m[n%10];
n /= 10;
}
while (m[count]==1 && --count);
return !count;
}
return false;
}
bool IsPandigital2 (unsigned long d) {
// Avoid integer overflow below if this function is passed a very long number
if (d <= 987654321) {
unsigned long sum = 0;
unsigned long prod = 1;
unsigned long n = d;
unsigned long max = (log((double)n)/log(10.0))+1;
unsigned long max_sum = max*(max+1)/2;
unsigned long max_prod = 1;
while (n) {
sum += n % 10;
prod *= (n%10);
max_prod *= max;
--max;
n /= 10;
}
return (sum == max_sum) && (prod == max_prod);
}
答案 10 :(得分：1)
我有一个使用Java中的StringBuffers生成Pandigital数字的解决方案。在我的笔记本电脑上，我的代码总共需要5毫秒才能运行。其中，使用StringBuffers生成排列只需要1ms;将此StringBuffer转换为int []需要剩余的4ms。
@medopal：你能检查一下这段代码对系统的影响吗？
public class GenPandigits
{
/**
* The prefix that must be appended to every number, like 123.
*/
int prefix;
/**
* Length in characters of the prefix.
*/
int plen;
/**
* The digit from which to start the permutations
*/
String beg;
/**
* The length of the required Pandigital numbers.
*/
int len;
/**
* @param prefix If there is no prefix then this must be null
* @param beg If there is no prefix then this must be "1"
* @param len Length of the required numbers (excluding the prefix)
*/
public GenPandigits(String prefix, String beg, int len)
{
if (prefix == null)
{
this.prefix = 0;
this.plen = 0;
}
else
{
this.prefix = Integer.parseInt(prefix);
this.plen = prefix.length();
}
this.beg = beg;
this.len = len;
}
public StringBuffer genPermsBet()
{
StringBuffer b = new StringBuffer(beg);
for(int k=2;k<=len;k++)
{
StringBuffer rs = new StringBuffer();
int l = b.length();
int s = l/(k-1);
String is = String.valueOf(k+plen);
for(int j=0;j<k;j++)
{
rs.append(b);
for(int i=0;i<s;i++)
{
rs.insert((l+s)*j+i*k+j, is);
}
}
b = rs;
}
return b;
}
public int[] getPandigits(String buffer)
{
int[] pd = new int[buffer.length()/len];
int c= prefix;
for(int i=0;i<len;i++)
c =c *10;
for(int i=0;i<pd.length;i++)
pd[i] = Integer.parseInt(buffer.substring(i*len, (i+1)*len))+c;
return pd;
}
public static void main(String[] args)
{
GenPandigits gp = new GenPandigits("123", "4", 6);
//GenPandigits gp = new GenPandigits(null, "1", 6);
long beg = System.currentTimeMillis();
StringBuffer pansstr = gp.genPermsBet();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Time = " + (end - beg));
int pd[] = gp.getPandigits(pansstr.toString());
long end1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Time = " + (end1 - end));
}
}
此代码也可用于生成所有Pandigital数字（不包括零）。只需将对象创建调用更改为
即可GenPandigits gp = new GenPandigits(null, "1", 9);
这意味着没有前缀，并且排列必须从“1”开始并继续直到数字的长度为9.
以下是不同长度的时间测量值。
@andras：您可以尝试运行代码来生成九位数的Pandigital数字吗？现在几点钟？
答案 11 :(得分：0)
很棒的答案，我的2美分
bool IsPandigital(long long number, int n){
int arr[] = { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, amax = 0, amin;
while (number > 0){
int rem = number % 10;
arr[rem]--;
if (arr[rem] < 0)
return false;
number = number / 10;
}
for (int i = 0; i < n; i++){
if (i == 0)
amin = arr[i];
if (arr[i] > amax)
amax = arr[i];
if (arr[i] < amin)
amin = arr[i];
}
if (amax == 0 && amin == 0)
return true;
else
return false;
}
答案 12 :(得分：0)
我重构了安德拉斯＆＃39;回答Swift：
extension Int {
func isPandigital() -> Bool {
let requiredBitmask = 0b1111111111;
let minimumPandigitalNumber = 1023456789;
if self >= minimumPandigitalNumber {
var resultBitmask = 0b0;
var digits = self;
while digits != 0 {
let lastDigit = digits % 10;
let binaryCodedDigit = 1 << lastDigit;
resultBitmask |= binaryCodedDigit;
// remove last digit
digits /= 10;
}
return resultBitmask == requiredBitmask;
}
return false;
}
}
1023456789.isPandigital(); // true
答案 13 :(得分：0)
直线前进
boolean isPandigital(int num,int length){
for(int i=1;i<=length;i++){
if(!(num+"").contains(i+""))
return false;
}
return true;
}
或者，如果您确定该号码已经是正确的长度
static boolean isPandigital(int num){
for(int i=1;i<=(num+"").length();i++){
if(!(num+"").contains(i+""))
return false;
}
return true;
}
答案 14 :(得分：0)
我决定使用这样的东西：
def is_pandigital(n, zero_full=True, base=10):
"""Returns True or False if the number n is pandigital.
This function returns True for formal pandigital numbers as well as
n-pandigital
"""
r, l = 0, 0
while n:
l, r, n = l + 1, r + n % base, n / base
t = xrange(zero_full ^ 1, l + (zero_full ^ 1))
return r == sum(t) and l == len(t)
答案 15 :(得分：0)
在Java中
你总是可以生成它们，并将字符串转换为整数，这对于较大的数字来说更快
public static List<String> permutation(String str) {
List<String> permutations = new LinkedList<String>();
permutation("", str, permutations);
return permutations;
}
private static void permutation(String prefix, String str, List<String> permutations) {
int n = str.length();
if (n == 0) {
permutations.add(prefix);
} else {
for (int i = 0; i < n; i++) {
permutation(prefix + str.charAt(i),
str.substring(0, i) + str.substring(i + 1, n), permutations);
}
}
}
以下代码适用于测试数字pandigitality。
对于你的测试我的测试大约在50毫秒左右。
1-9 PanDigital
public static boolean is1To9PanDigit(int i) {
if (i < 1e8) {
return false;
}
BitSet set = new BitSet();
while (i > 0) {
int mod = i % 10;
if (mod == 0 || set.get(mod)) {
return false;
}
set.set(mod);
i /= 10;
}
return true;
}
或更一般，1到N，
public static boolean is1ToNPanDigit(int i, int n) {
BitSet set = new BitSet();
while (i > 0) {
int mod = i % 10;
if (mod == 0 || mod > n || set.get(mod)) {
return false;
}
set.set(mod);
i /= 10;
}
return set.cardinality() == n;
}
只是为了好玩，0到9，由于前导零
，零需要额外的逻辑public static boolean is0To9PanDigit(long i) {
if (i < 1e6) {
return false;
}
BitSet set = new BitSet();
if (i <= 123456789) { // count for leading zero
set.set(0);
}
while (i > 0) {
int mod = (int) (i % 10);
if (set.get(mod)) {
return false;
}
set.set(mod);
i /= 10;
}
return true;
}
还用于设置迭代边界：
public static int maxPanDigit(int n) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i = n; i > 0; i--) {
sb.append(i);
}
return Integer.parseInt(sb.toString());
}
public static int minPanDigit(int n) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i = 1; i <= n; i++) {
sb.append(i);
}
return Integer.parseInt(sb.toString());
}
您可以轻松使用此代码生成通用的MtoNPanDigital数字检查器
答案 16 :(得分：0)
#include <cstdio>
#include <ctime>
bool isPandigital(long num)
{
int arr [] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}, G, count = 9;
do
{
G = num%10;
if (arr[G-1])
--count;
arr[G-1] = 0;
} while (num/=10);
return (!count);
}
int main()
{
clock_t start(clock());
int pans=0;
for (int i = 123456789;i <= 123987654; ++i)
{
if (isPandigital(i))
++pans;
}
double end((double)(clock() - start));
printf("\n\tFound %d Pandigital numbers in %lf seconds\n\n", pans, end/CLOCKS_PER_SEC);
return 0;
}
简单的实施。在大约140毫秒内强制执行并计算
答案 17 :(得分：0)
在123456789到123987654范围内，这个c＃实现比@andras大约快8％，但是在我的测试盒上很难看到它在14ms内运行并且这个运行时间为13ms。
static bool IsPandigital(int n)
{
int count = 0;
int digits = 0;
int digit;
int bit;
do
{
digit = n % 10;
if (digit == 0)
{
return false;
}
bit = 1 << digit;
if (digits == (digits |= bit))
{
return false;
}
count++;
n /= 10;
} while (n > 0);
return (1<<count)-1 == digits>>1;
}
如果我们平均100次运行的结果，我们可以得到一个小数点。
public void Test()
{
int pans = 0;
var sw = new Stopwatch();
sw.Start();
for (int count = 0; count < 100; count++)
{
pans = 0;
for (int i = 123456789; i <= 123987654; i++)
{
if (IsPandigital(i))
{
pans++;
}
}
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("{0}pcs, {1}ms", pans, sw.ElapsedMilliseconds / 100m);
}
@andras实现平均为14.4ms，此实现平均为13.2ms
编辑： 似乎mod（％）在c＃中很昂贵。如果我们用手动编码版本替换mod运算符的使用，则此实现在100次运行中平均为11ms。
private static bool IsPandigital(int n)
{
int count = 0;
int digits = 0;
int digit;
int bit;
do
{
digit = n - ((n / 10) * 10);
if (digit == 0)
{
return false;
}
bit = 1 << digit;
if (digits == (digits |= bit))
{
return false;
}
count++;
n /= 10;
} while (n > 0);
return (1 << count) - 1 == digits >> 1;
}
编辑：在数字计算中积分n / = 10，以提高速度。
private static bool IsPandigital(int n)
{
int count = 0;
int digits = 0;
int digit;
int bit;
do
{
digit = n - ((n /= 10) * 10);
if (digit == 0)
{
return false;
}
bit = 1 << digit;
if (digits == (digits |= bit))
{
return false;
}
count++;
} while (n > 0);
return (1 << count) - 1 == digits >> 1;
}
相关问题
最新问题
- 我写了这段代码，但我无法理解我的错误
- 我无法从一个代码实例的列表中删除 None 值，但我可以在另一个实例中。为什么它适用于一个细分市场而不适用于另一个细分市场？
- 是否有可能使 loadstring 不可能等于打印？卢阿
- java中的random.expovariate()
- Appscript 通过会议在 Google 日历中发送电子邮件和创建活动
- 为什么我的 Onclick 箭头功能在 React 中不起作用？
- 在此代码中是否有使用“this”的替代方法？
- 在 SQL Server 和 PostgreSQL 上查询，我如何从第一个表获得第二个表的可视化
- 每千个数字得到
- 更新了城市边界 KML 文件的来源？