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解密「LeetCode」65题:有效数字背后的数学密码

前端

算法,对前端人来说,就像一面镜子,折射出我们的编程能力和逻辑思维。尤其是「LeetCode」系列题目,更是算法学习的试金石。今天,我们就来挑战「LeetCode」65题:「有效数字」。

「LeetCode」65题简介

「有效数字」题目的如下:

给定一个字符串,请你找出其中「有效数字」的范围。所谓「有效数字」,是指字符串中从第一个非零数字开始,到最后一个非零数字结束的数字序列。

例如,给定字符串 "00100",有效数字范围是 "100"。给定字符串 "abc123xyz",有效数字范围是 "123"

数学原理解析

要理解「有效数字」背后的数学原理,我们需要先了解几个基本概念:

  • 数字序列: 一组连续的数字,可以是整数或小数。
  • 非零数字: 数字序列中不为零的数字。
  • 有效数字范围: 从第一个非零数字开始,到最后一个非零数字结束的数字序列。

根据以上概念,我们可以得出「有效数字」的计算公式:

有效数字范围 = 字符串中第一个非零数字到最后一个非零数字之间的数字序列

算法实现

掌握了「有效数字」的计算公式后,我们可以使用编程语言来实现算法。以下是以Python语言实现的算法代码:

def find_valid_number_range(string):
  """
  查找字符串中有效数字的范围。

  参数:
    string:给定的字符串。

  返回:
    有效数字范围。
  """

  # 找到第一个非零数字的位置。
  first_non_zero_index = 0
  for i, char in enumerate(string):
    if char.isdigit() and int(char) != 0:
      first_non_zero_index = i
      break

  # 找到最后一个非零数字的位置。
  last_non_zero_index = len(string) - 1
  for i in range(len(string) - 1, -1, -1):
    char = string[i]
    if char.isdigit() and int(char) != 0:
      last_non_zero_index = i
      break

  # 返回有效数字范围。
  return string[first_non_zero_index:last_non_zero_index + 1]


if __name__ == "__main__":
  string = "00100"
  result = find_valid_number_range(string)
  print(result)  # 输出:100

  string = "abc123xyz"
  result = find_valid_number_range(string)
  print(result)  # 输出:123

算法分析

上述算法的时间复杂度为O(n),其中n为字符串的长度。算法首先遍历字符串,找到第一个非零数字的位置,然后遍历字符串,找到最后一个非零数字的位置。最后,算法将这两个位置之间的数字序列作为有效数字范围返回。

结语

「LeetCode」65题「有效数字」是一道经典的算法题,考验着程序员的逻辑思维和数学功底。通过本文的讲解,相信大家已经对这道题的数学原理和算法实现有了深入的了解。希望大家能够举一反三,将数学思维应用到其他算法题的求解中,不断提升自己的编程能力。