题目描述(简单难度)

    将给定的数字的各个位相加得到新的数字,一直重复这个过程,直到这个数小于 ,将这个数输出。

    解法一

    开始有点不明所以,直接用递归或者循环按照题目的意思写不就行了吗,先用递归尝试了一下。

    没想到直接通过了,上边的递归很简单可以直接写成迭代的形式。

    解法二 数学上

    看了下 Discuss ,原来要求的数叫做数字根,看下 的定义。

    然后是它的用途。

    我们把 130 的树根列出来。

    可以发现数根 9 个为一组, 1 - 9 循环出现。我们需要做就是把原数映射到树根就可以,循环出现的话,想到的就是取余了。

    结合上边的规律,对于给定的 n 有三种情况。

    n0 ,数根就是 0

    n 不是 9 的倍数,数根就是 n9 取余,即 n mod 9

    n 是 的倍数,数根就是 9

    我们可以把两种情况统一起来,我们将给定的数字减 1,相当于原数整体向左偏移了 1,然后再将得到的数字对 9 取余,最后将得到的结果加 1 即可。

    原数是 n,树根就可以表示成 (n-1) mod 9 + 1,可以结合下边的过程理解。

    所以代码的话其实一句就够了。

    当然上边是通过找规律得出的方法,我们需要证明一下。知乎的最高赞 讲的很清楚了,我再把推导和上边的公式一起说一下。

    下边是作者的推导。

    上边证明了对原数做一个 f 操作,也就是各个位上的数相加,然后不停的做 f 操作,最终的结果对 9 取余和原数 x9 取余是相等的。

    不考虑 0这种特殊情况,不停的做 f 操作,最终得到的数就是 1 - 9,对 取余的结果是 1 - 80。结果是 0 的话对应数根就是 9,其他情况的数根就是取余结果。

    也就是我们之前讨论的。

    同样的,我们可以通过 这个式子把上边的几种情况统一起来。

    这道题的话如果用程序的话很好解决,就是不停的循环即可。解法二数学上的话就很神奇了,一般也不会往这方面想了。

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