题目描述
Given an integer n, return the number of trailing zeroes in n!.
Note: Your solution should be in logarithmic time complexity.
Credits:
Special thanks to @ts for adding this problem and creating all test cases.
分析
30! 结果转换成3进制,结尾有多少个连续的0?
在面试时,曾遇到这样的一道题:
30! 结果转换成3进制,结尾有多少个连续的0?
第一次做的话,感觉没有思路,但是换个角度想,转换成3进制,那么十进制中的1~30,哪些因子相乘,才会贡献出三进制结尾的0呢?当然是:3的倍数。
3, 6, 9, 12, 15 ,18, 21, 24, 27, 30
那么,每一个因子贡献了多少个0呢?
贡献了1个0的因子
3 = 3 * 1
6 = 3 * 2
12 = 3 * 4
15 = 3 * 5
21 = 3 * 7
24 = 3 * 8
30 = 3 * 10
贡献了2个0的因子
9 = 3 * 3
18 = 3 * 3 * 2
贡献了3个0的因子
27 = 3 * 3 * 3
30/3+30/9+30/27 所代表的,就是最终结果。
这是因为: 30/3 把所有贡献了0的因子都算了一次,9、18、27已经被算过一次了,但是9和18还有一个因子没有算,27中还有两个因子没有算。
30/9 则计算了一次9、18、27,但是27中还有一个因子没有算。
30/27 计算了一次27,至此,所有的因子都计算完毕。
答案就是 30/3+30/9+30/27=10+3+1=14
分析本题
n! 中,结尾有多少个连续的0
不能像上题一样,直接除以10……因为10可以拆分成两个因子,2和5。但是也不能除以2,因为在任何情况下,2的个数都会多余5的个数,所以,最终除以5就好啦!
100!中,结尾有多少个连续的0?
100/5 + 100/25 + 100/125 = 20 + 4 + 0 = 24
计算公式
发挥我少的可怜的数学功底,写一个计算公式/(ㄒoㄒ)/~~
n!尾部连续0的个数=∑i=1log5(n)[n5i]
在代码中,一定要注意溢出的问题,如下代码(我的第一个代码)就不能通过测试。因为在n很大时,比如Integer.MAX_VALUE,i *= 5溢出了,i一直是小于等于n,所以是死循环!
public static int trailingZeroes2(int n) {
int rt = 0;
for (int i = 5; i <= n; i *= 5) {
rt += n / i;
}
return rt;
}
解决方法,把n定义成long型。注意i也要定义成long型,否则在n很大时,主要是i * 5 > Integer.MAX_VALUE后会出错。
代码
public static int trailingZeroes(int n) {
int rt = 0;
long N = n;
for (long i = 5; i <= N; i *= 5) {
rt += N / i;
}
return rt;
}