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整数反转问题要求我们将给定整数的各个位上的数字进行反转。比如123反转后得到321。但有一个重要约束:反转后的数字不能有前导零。例如1200反转后应该是21,而不是0021。对于负数,符号保持不变,如负123反转后是负321。
数字反转的核心算法思路是:使用取模运算获取个位数字,使用整除运算去除个位数字,然后逐步构建反转后的数字。以123为例:首先取个位得到3,去除个位得到12;然后取个位得到2,去除个位得到1;最后取个位得到1,完成反转得到321。这个过程需要特别注意正负数符号的处理和避免前导零的问题。
现在我们将算法思路转化为具体的C++代码实现。首先定义函数reverseInteger,参数为整数n。声明结果变量result初始化为0,用布尔变量记录是否为负数。将n转为绝对值进行处理。在while循环中,通过取模运算获取个位数字,更新result为原值乘10加上当前数字,然后通过整除去除个位。最后根据原数符号返回相应结果。
今天我们来解决一个经典的编程问题:数字反转。给定一个整数,需要将其各个位上的数字反转得到一个新数。比如123反转为321,1200反转为21而不是0021,负123反转为负321。让我们一步步分析这个问题的解决方案。
算法的核心思路是使用数学运算逐位处理数字。首先处理符号,记录是否为负数并取绝对值。然后通过取余运算获得个位数字,通过除法去掉已处理的位。在构建新数时,将当前结果乘以10再加上新的位数字。最后检查是否溢出并还原符号。
这是完整的C++实现代码。函数接受一个整数参数,使用while循环逐位处理。在每次循环中,通过取余得到最后一位数字,然后将原数除以10去掉这一位。在更新结果前检查是否会溢出,如果溢出则返回0。最后将结果乘以10加上当前数字位,实现数字的反转。
在实际编程中,我们需要处理各种边界情况以确保算法的健壮性。首先是负数处理,需要保持符号不变,如负123反转为负321。其次是末尾零的处理,1200反转后应该是21而不是0021,这样自然避免了前导零问题。单位数直接返回原值。零作为特殊情况直接返回零。最后要考虑整数溢出问题,检查结果是否超出整数范围限制。
通过完整的测试用例验证,我们的算法能够正确处理各种情况。正数123反转为321,负数负123反转为负321,末尾有零的1200反转为21,零保持为零,溢出情况返回0。算法的时间复杂度是O(log n),因为需要处理数字的每一位,空间复杂度是O(1),只使用了常数额外空间。这个解决方案简洁高效,适用于编程竞赛和实际开发。