统计前n个数中出现1的个数(递推式)

整数中1出现的次数(从1到n整数中1出现的次数)

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设fn(n)表示前n个数中出现1的数量,这里假设n为10234,则有:
对上述递推式进行讲解:
对于数10214,其出现的数字分布可以分为:
0-9999,10000-10214,将两个分布出现的1的次数相加即得总的1出现的次数。
对于分布10000-10214,我们发现最高位的1一共出现了215次,将这215次累加,那么之后出现的1只需统计除最高位之外的1了,于是问题转变成了求1-214分布的数字中出现1的个数。

对于数234,同理分为:
0-99,100-199,200-214
这里共出现了两次0-99的分布(0-99,100-199),统计0-99的1的个数乘以2。对于分布200-214,由于最高位不是1,那么剩余1的贡献就是求从0-14的数字中的1的次数。

依次处理,直到当前数为0。


则上述递推式可表示为:
利用该递推式,可以直接用递归算法做,也可以从最低位遍历到最高位,依次计算fn(0),fn(14),fn(214),fn(10214),后一项的计算依赖前一项的计算,因此也用循环来做。但是需注意,fn(214)直接跳到了fn(10214),因为fn(0214)==fn(214), 不可以重复计算。
并且也是可以直接递推出来的。

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