PTA习题【python】 7-5 特立独行的幸福

 题目介绍

对一个十进制数的各位数字做一次平方和,称作一次迭代。如果一个十进制数能通过若干次迭代得到 1,就称该数为幸福数。1 是一个幸福数。此外,例如 19 经过 1 次迭代得到 82,2 次迭代后得到 68,3 次迭代后得到 100,最后得到 1。则 19 就是幸福数。显然,在一个幸福数迭代到 1 的过程中经过的数字都是幸福数,它们的幸福是依附于初始数字的。例如 82、68、100 的幸福是依附于 19 的。而一个特立独行的幸福数,是在一个有限的区间内不依附于任何其它数字的;其独立性就是依附于它的的幸福数的个数。如果这个数还是个素数,则其独立性加倍。例如 19 在区间[1, 100] 内就是一个特立独行的幸福数,其独立性为 2×4=8。

另一方面,如果一个大于1的数字经过数次迭代后进入了死循环,那这个数就不幸福。例如 29 迭代得到 85、89、145、42、20、4、16、37、58、89、…… 可见 89 到 58 形成了死循环,所以 29 就不幸福。

本题就要求你编写程序,列出给定区间内的所有特立独行的幸福数和它的独立性。

输入格式:

输入在第一行给出闭区间的两个端点:1<A<B≤104。

输出格式:

按递增顺序列出给定闭区间 [A,B] 内的所有特立独行的幸福数和它的独立性。每对数字占一行,数字间以 1 个空格分隔。

如果区间内没有幸福数,则在一行中输出 SAD

输入样例 1:

10 40

输出样例 1:

19 8
23 6
28 3
31 4
32 3

注意:样例中,10、13 也都是幸福数,但它们分别依附于其他数字(如 23、31 等等),所以不输出。其它数字虽然其实也依附于其它幸福数,但因为那些数字不在给定区间 [10, 40] 内,所以它们在给定区间内是特立独行的幸福数。

输入样例 2:

110 120

输出样例 2:

SAD

 大致思路:

1、遍历a到b范围内的每个数,如果这个数是幸福数(不是幸福数就continue),则把所有依赖于它的幸福数存起来;遍历完后,所有依赖的幸福数一起存在一个列表lis2里

2、再重新遍历a到b范围的每个数,如果是幸福数,并且不在lis2里,说明它是特立独行的幸福数

判断一个数是不是幸福数对这个数每位数平方求和得temp,如果temp为1则返回True,不为1则继续对temp作平方求和运算,循环直至temp为1;过程中 用一个列表lis1把过程中变化的每个temp值存起来,如果循环过程中的temp在lis1里面已经有了,则说明进入了死循环,返回False

特立独行幸福数独立性:可以计数它经过了多少次运算直至1

 代码实现

# 判断是否为幸福数
def isHappy(n):
    lis = []  # 存储一次运算中的所有数,用来判断是否死循环
    num = n  # 新建num另外存储一次输入的n值
    flag = False  # 先初始为False,用于返回结果
    while 1:
        temp = 0  # 每一次运算temp都要清零,用来存储每一次运算结果即每个数中的各位数平方求和
        for i in str(num):  # 每个数中的各位数平方求和
            temp = temp + pow(int(i), 2)
        if temp == 1:
            flag = True
            break
        else:
            if temp not in lis:  # 存储每一次运算的数temp,用来判断是否进入死循环
                lis.append(temp)
            elif temp in lis:  #  如果temp在前面出现过了,则死循环,直接中止并返回False
                flag = False
                break
            num = temp  # 如果没跳出,则把运算后的temp赋给num再继续上面的运算
    return flag

# 判断n是否为素数,是的话返回True,不是则False
def isPrime(n):
    for i in range(2, int(n ** 0.5 + 1)):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

# 要求传入一个幸福数n,并返回一个 所有依赖于这个幸福数 的幸福数列表
def happy_list(n):
    lis = []
    temp = 0
    while temp != 1:   #已知传入的n是幸福数了,算到最后temp肯定会等于1
        temp = 0  # 每次运算temp要还原为 0,不然死循环
        for i in str(n):
            temp = temp + pow(int(i), 2)
        lis.append(temp)
        n = temp
    return lis

# 要求传入一个特立独行的幸福数,用来计算其独立性并返回
def independence_count(n):
    independence_num = len(happy_list(n))  # 它的独立性就是依赖于它的幸福数个数
    if isPrime(n): # 如果这个特立独行数还是素数,则独立性翻倍
        independence_num = independence_num * 2
    return independence_num

a, b = list(map(int, input().split()))  # 输入a和b范围
lis = []  # 用来存所有依赖幸福数
# 这一步循环,遍历每一个幸福数,调用函数happy_list求得依赖于它的幸福数列表,并将遍历求得的列表全部汇总到列表lis
for i in range(a, b + 1):
    if isHappy(i) == True:
        lis = lis + happy_list(i)

# 打印输出
if len(lis)==0:  # 如果列表l为空,则没有依赖的幸福数,也就是没有幸福数,则打印”SAD“
    print("SAD")
else:          # 否则,正常输出
    for i in range(a, b + 1):
        if isHappy(i) and i not in lis:
            print('{} {}'.format(i,independence_count(i)))

 提交结果(最后一个测试点会运行超时,提交多几次就好)


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