题目链接:https://leetcode.cn/problems/qiu-12n-lcof/
1. 题目介绍(64. 求1+2+…+n)
求
1+2+...+n
,要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(A?B:C)。
【测试用例】:
【条件约束】:
2. 题解
2.1 逻辑运算符短路 – O(n) ⭐
时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(n)
【解题思路】:
关于求 1+ 2 + 3 + … + n的解法有很多,如:
- 平均计算:公式法:
(n*(n+1))/2
问题: 此计算必须使用 乘除法 ,因此本方法不可取,直接排除- 迭代:循环计算
问题: 循环必须使用 while 或 for,因此本方法不可取,直接排除- 递归:同迭代类似,可以不需要 while 或 for之类的循环关键字,但必须设置一个递归终止条件,否则就会无限递归下去
问题: 终止条件需要使用if
,因此本方法不可取。
思考: 除了if
和switch
等判断语句外,是否有其他方法可用来终止递归?……
【实现策略】:
……
以上三种解题思路就是我们在解决 1+2+…+n 上的常见思路,但均会涉及到题目禁用的关键字,那么如何不使用这些关键字,还能解决本题呢?
……
逻辑运算符短路:常见的逻辑运算符有三种,即 “与 &&
”,“或 ∣∣
”,“非 !
” ;而其有重要的短路效应,短路效果如图所示:
通过逻辑运算符的短路效应,我们就可以让其替代if
实现递归终止条件的判断:
class Solution {
// Soluition1:逻辑运算符短路
// A && B, 当 A 满足条件时, B才会被执行
// A || B, 与 && 相反,当 A 满足条件时,B 就不会再被执行
public int sumNums(int n) {
// n + n-1 + n-2 + …… + 1
boolean x = n > 1 && (n += sumNums(n - 1)) > 0;
return n;
}
}
2.2 快速乘(俄罗斯农民乘法)– O(logn)
时间复杂度O(logn),空间复杂度O(1)
【解题思路】:
手动展开循环,是个狠人!
关于俄罗斯农民乘法相关内容可参考:俄罗斯农民乘法
class Solution {
public int sumNums(int n) {
int ans = 0, A = n, B = n + 1;
boolean flag;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
flag = ((B & 1) > 0) && (ans += A) > 0;
A 1;
B >>= 1;
return ans >> 1;
}
}
2.3 JDK IntStream – O(n)
时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(n)
【解题思路】:
Java8支持的流处理的元素类型只有4种,double、int,long和reference类型,该题没限制用库函数,算是投机取巧了。
关于 IntStream 的相关内容可参考:Java8 Stream API 之 IntStream 用法全解
class Solution {
public int sumNums(int n) {
return IntStream.range(1,n+1).sum();
}
}
3. 参考资料
[1] 面试题64. 求 1 + 2 + … + n(逻辑符短路,清晰图解)– Krahets
[2] 求1+2+…+n – 力扣官方题解
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