Подсчет конечных нулей чисел, полученных из факториала
Я пытаюсь подсчитать конечные нули чисел, которые являются результатом факториалов (что означает, что числа становятся довольно большими). Следующий код принимает число, вычисляет факториал числа и подсчитывает конечные нули. Однако, когда число составляет около 25!, numZeros не работают.
public static void main(String[] args) {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
double fact;
int answer;
try {
int number = Integer.parseInt(br.readLine());
fact = factorial(number);
answer = numZeros(fact);
}
catch (NumberFormatException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static double factorial (int num) {
double total = 1;
for (int i = 1; i <= num; i++) {
total *= i;
}
return total;
}
public static int numZeros (double num) {
int count = 0;
int last = 0;
while (last == 0) {
last = (int) (num % 10);
num = num / 10;
count++;
}
return count-1;
}
Я не беспокоюсь об эффективности этого кода, и я знаю, что есть несколько способов сделать эффективность данного кода лучше. Что я пытаюсь понять out-вот почему подсчет конечных нулей чисел, которые больше 25! не работающий.
какие идеи?
10 ответов
ваша задача-вычислить не факториал, а количество нулей. Хорошее решение использует формулу изhttp://en.wikipedia.org/wiki/Trailing_zeros (что вы можете попытаться доказать)
def zeroes(n):
i = 1
result = 0
while n >= i:
i *= 5
result += n/i # (taking floor, just like Python or Java does)
return result
надеюсь, вы можете перевести это на Java. Это просто вычисляет [n / 5] + [n / 25] + [n / 125] + [n / 625]+... и останавливается, когда делитель становится больше n.
Не используйте BigIntegers. Это бузосорт. Такие решения требуют секунд времени для больших числа.
вам действительно нужно знать, сколько 2s и 5s есть в продукте. Если вы подсчитываете конечные нули, то вы на самом деле подсчитываете "сколько раз десять делит это число?". если вы представляете Н! как q*(2^a)*(5^b), где q не делится на 2 или 5. Тогда, просто взяв минимум a и b во втором выражении, вы получите, сколько раз 10 делит число. На самом деле умножение-это перебор.
Edit: подсчет двоек также является излишним, поэтому тебе нужны только пятерки.
и для некоторых python, я думаю, это должно работать:
def countFives(n):
fives = 0
m = 5
while m <= n:
fives = fives + (n/m)
m = m*5
return fives
тип double имеет ограниченную точность, поэтому если вы работаете слишком большой двойной будет только приблизительным. Чтобы обойти это, вы можете использовать что-то вроде BigInteger, чтобы заставить его работать для сколь угодно больших целых чисел.
вы можете использовать DecimalFormat для форматирования больших чисел. Если вы отформатируете свой номер таким образом, вы получите номер в научная нотация тогда каждое число будет равно 1.4567E7 это значительно облегчит вашу работу. Потому что число после E-количество символов позади . я думаю, это количество конечных нулей.
Я не знаю, является ли это точным шаблоном. Вы можете увидеть, как сформировать шаблоны здесь
DecimalFormat formater = new DecimalFormat("0.###E0");
мои 2 цента: избегайте работы с double, поскольку они подвержены ошибкам. лучшим типом данных в этом случае является BigInteger, и здесь есть небольшой метод, который поможет вам:
public class CountTrailingZeroes {
public int countTrailingZeroes(double number) {
return countTrailingZeroes(String.format("%.0f", number));
}
public int countTrailingZeroes(String number) {
int c = 0;
int i = number.length() - 1;
while (number.charAt(i) == '0') {
i--;
c++;
}
return c;
}
@Test
public void 8() {
assertEquals(0, countTrailingZeroes("128"));
}
@Test
public void 0() {
assertEquals(1, countTrailingZeroes("120"));
}
@Test
public void 00() {
assertEquals(2, countTrailingZeroes("1200"));
}
@Test
public void 000() {
assertEquals(3, countTrailingZeroes("12000"));
}
@Test
public void 0000() {
assertEquals(4, countTrailingZeroes("120000"));
}
@Test
public void 2350000() {
assertEquals(4, countTrailingZeroes("102350000"));
}
@Test
public void 23500000() {
assertEquals(5, countTrailingZeroes(1023500000.0));
}
}
вот как я это сделал, но с большим > 25 факториалом длинной емкости недостаточно и следует использовать класс Biginteger, с ведьмой я еще не знаком:)
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.print("Please enter a number : ");
long number = in.nextLong();
long numFactorial = 1;
for(long i = 1; i <= number; i++) {
numFactorial *= i;
}
long result = 0;
int divider = 5;
for( divider =5; (numFactorial % divider) == 0; divider*=5) {
result += 1;
}
System.out.println("Factorial of n is: " + numFactorial);
System.out.println("The number contains " + result + " zeroes at its end.");
in.close();
}
}
лучшим с логарифмической сложностью времени является следующее:
public int trailingZeroes(int n) {
if (n < 0)
return -1;
int count = 0;
for (long i = 5; n / i >= 1; i *= 5) {
count += n / i;
}
return count;
}
бесстыдно скопировано из http://www.programcreek.com/2014/04/leetcode-factorial-trailing-zeroes-java/
у меня была такая же проблема для решения в Javascript, и я решил ее так:
var number = 1000010000;
var str = (number + '').split(''); //convert to string
var i = str.length - 1; // start from the right side of the array
var count = 0; //var where to leave result
for (;i>0 && str[i] === '0';i--){
count++;
}
console.log(count) // console shows 4
это решение дает вам количество конечных нулей.
var number = 1000010000;
var str = (number + '').split(''); //convert to string
var i = str.length - 1; // start from the right side of the array
var count = 0; //var where to leave result
for (;i>0 && str[i] === '0';i--){
count++;
}
console.log(count)
Java удваивает Макс на немного более 9 * 10 ^ 18, где как 25! составляет 1,5 * 10 ^ 25. Если вы хотите иметь факториалы, которые вы можете использовать BigInteger (подобно BigDecimal, но не делает десятичных знаков).
это я писал очень быстро, я думаю, что это точно решает вашу проблему. Я использовал класс BigInteger, чтобы избежать этого приведения от double к integer, которое может вызывает у тебя проблемы. Я протестировал его на нескольких больших числах более 25, таких как 101, которые точно вернули 24 нуля.
идея метода заключается в том, что если вы берете 25! тогда первое вычисление будет 25 * 24 = 600, поэтому вы можете сразу выбить два нуля, а затем сделать 6 * 23 = 138. Так что вычисляет факториал, удаляющий нули.
public static int count(int number) {
final BigInteger zero = new BigInteger("0");
final BigInteger ten = new BigInteger("10");
int zeroCount = 0;
BigInteger mult = new BigInteger("1");
while (number > 0) {
mult = mult.multiply(new BigInteger(Integer.toString(number)));
while (mult.mod(ten).compareTo(zero) == 0){
mult = mult.divide(ten);
zeroCount += 1;
}
number -= 1;
}
return zeroCount;
}
Так как вы сказали, что вас не волнует время выполнения вообще (не то, что мой первый был особенно эффективным, просто немного больше), это просто делает факториал, а затем подсчитывает нули, поэтому это cenceptually проще:
public static BigInteger factorial(int number) {
BigInteger ans = new BigInteger("1");
while (number > 0) {
ans = ans.multiply(new BigInteger(Integer.toString(number)));
number -= 1;
}
return ans;
}
public static int countZeros(int number) {
final BigInteger zero = new BigInteger("0");
final BigInteger ten = new BigInteger("10");
BigInteger fact = factorial(number);
int zeroCount = 0;
while (fact.mod(ten).compareTo(zero) == 0){
fact = fact.divide(ten);
zeroCount += 1;
}
}