不使用字符串,在Python中检查一个数字是否是回文数的程序

不使用字符串,在Python中检查一个数字是否是回文数的程序

在Python中如何检查一个数字是否是回文数?通常我们可以把这个数字转换成字符串,然后比较字符串的前后是否相等。但是如果我们不使用字符串,该如何实现呢?下面就让我们一起来探讨一下。

方法一:对数字进行反转

我们可以将原始数字反转,然后与原始数字进行比较。如何反转一个数字呢?我们可以每次取出最后一位数字,然后将其排到前面。比如对于数字 12321,我们可以进行如下操作:

2345 % 10 = 5
2345 // 10 = 234

234 % 10 = 4
234 // 10 = 23

23 % 10 = 3
23 // 10 = 2

2 % 10 = 2
2 // 10 = 0

这样,我们就可以得到一个翻转后的数字 12345。

接下来,让我们来看一下如何实现这个算法:

def is_palindrome(num):
    if num < 0:
        return False
    reverse_num, tmp = 0, num
    while tmp != 0:
        reverse_num = reverse_num * 10 + tmp % 10
        tmp //= 10
    return num == reverse_num

方法二:对数字进行截取

我们也可以对原数字进行“取数”操作,把最后一位数取出来后剩下的部分继续进行“取数”操作,直到剩余数字为 0。然后把最后一位数字乘以 10 的次方,加到反转后的数字上去。比如对于数字 12321,我们可以进行如下操作:

remainder = num % 10 = 1
num = num // 10 = 1232
reverse_num = reverse_num * 10 + remainder = 1

remainder = num % 10 = 2
num = num // 10 = 123
reverse_num = reverse_num * 10 + remainder = 12

remainder = num % 10 = 3
num = num // 10 = 12
reverse_num = reverse_num * 10 + remainder = 123

remainder = num % 10 = 2
num = num // 10 = 1
reverse_num = reverse_num * 10 + remainder = 1232

remainder = num % 10 = 1
num = num // 10 = 0
reverse_num = reverse_num * 10 + remainder = 12321

同样的,接下来,让我们来看一下如何实现这个算法:

def is_palindrome(num):
    if num < 0:
        return False
    div = 1
    while num // div >= 10:
        div *= 10
    while num != 0:
        left, right = num // div, num % 10
        if left != right:
            return False
        num = (num % div) // 10
        div //= 100
    return True

性能分析

上面两种方法的时间复杂度均为 O(log n)。对于方法一,空间复杂度为O(1);而方法二则需要 O(log n) 的空间复杂度,因为我们需要存储数字的一半。值得一提的是,方法一存在一个潜在的问题,即当反转后的数字比原数字大时,会导致整数溢出。

结论

在本文中,我们介绍了两种方法来检查一个数字是否是回文数,分别为:对数字进行反转法和对数字进行截取法。这两种方法的时间复杂度均为 O(log n),其中对数字进行反转法的空间复杂度为 O(1),而对数字进行截取法的空间复杂度为O(log n)。

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