java常见编程练习hw一(入门、简单题型)

文章目录

1. 二进制中1的个数
- 思路1：输入的整数与1做位与运算
- [推荐掌握]思路2：n&(n-1)
2. 最小公倍数
- 思路1：最小公倍数 = 两数相乘/最大公约数
3. 字符逆序
- 思路1： StringBuilder.reverse方法
4. 等差数列
- 思路：数学思路，转化为等差数列求和，直接用公式计算求解
5. 求最大连续bit数
- 思路: 位运算，利用>>运算符，循环判断是否有连续的1。
- [简单、推荐]思路：先转换成二进制字符串，然后以“0”对其进行分割成字符串数组
6. 最长回文子串（TODO）
7. 字符串反转
- 思路：利用 StringBuffer 或 StringBuilder 的 reverse 成员方法
- 思路2：利用 String 的 toCharArray 方法先将字符串转化为 char 类型数组，然后将各个字符进行重新拼接
8. 数字颠倒
- 【简单直接】思路：转换成字符串、然后直接利用StringBuilder 的 reverse 成员方法
9. 表达式求值（TODO）
10. 统计大写字母个数
- 【该方法简单、推荐】思路1: 利用charAt取出单个字符判断 a >= 'A' && a <= 'Z'r
11. 根据输入的日期，计算是这一年的第几天
- 思路1
尼科彻斯定理(TODO)
统计每个月兔子的总数
- 思路1: 兔子分为3类：1个月的兔子，2个月的兔子，以及>=3个月的兔子

1. 二进制中1的个数

二进制中1的个数
参考URL: https://blog.51cto.com/12951882/2044547

思路1：输入的整数与1做位与运算

首先我们应该判断整数二进制表中最右边的一位是不是1，接着把输入的整数右移一位，此时原来处于右边倒数第二为被移到最右边了，再判断是不是1,。这样每次移动一位，直到整个整数变成0为止。

思路1：我们把输入的整数与1做位与运算，如果一个整数与1做与运算结果是1，表示该整数最右边一位是1，否则是0.

虽然把整数右移一位和把整数除以2在数学上是等价的，但是因为除法的运算效率比移位运算要低的多，在实际应用中尽可能低运用移位运算代替乘除法运算。

    public static void main(String[] arg) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int num = sc.nextInt();int count = 0;while (num > 0) {if ((num & 1) == 1) {++count;}num >>= 1;}System.out.println(count);}

应用这种方法有可能会导致死循环，如果输入一个负数，最高位为1，移位前是个负数，仍要保证移位后也是负数，因此移位后的最高为会设为1.如果一直做右移运算，最终会变为0xfffff而陷入死循环。

如果输入的正整数可以，可以用这个方法。

[推荐掌握]思路2：n&(n-1)

时间复杂度 O(log⁡M)O(\log_{}{M} )O(logM) ，其中 M 表示 1 的个数。

思路：一个数与该数减一的结果进行与运算n&(n-1)，会把该数右边（低位）第一个1变为0，而该位左边保持不变（高位）

n&(n-1)作用：将n的二进制表示中的最低位为1的改为0.

例子：比如1100（对应十进制是12），减去1之后的结果是1011（也就是十进制的11），两个数进行与运算之后，我们发现最后的结果是1000（对应十进制的8，当然这个8与后面没有关系，可以略过）。这样我们每进行一次的与运算就消去一个1，这样消到最后肯定是0了，所以我们可以在代码中以这个为循环的终止条件。

    public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int n = scanner.nextInt();int count = 0;while(n != 0) {count ++;n = n & (n - 1);}System.out.println(count);scanner.close();}

2. 最小公倍数

最小公倍数(Least Common Multiple(LCM))
参考URL: https://www.cnblogs.com/echoing/p/7878954.html
算法笔记_042:求最小公倍数（Java）
参考URL: https://www.cnblogs.com/liuzhen1995/p/6423600.html

正整数A和正整数B 的最小公倍数是指能被A和B整除的最小的正整数值，设计一个算法，求输入A和B的最小公倍数。

两个或多个整数公有的倍数叫做它们的公倍数，其中除0以外最小的一个公倍数就叫做这几个整数的最小公倍数。整数a，b的最小公倍数记为[a，b]，同样的，a，b，c的最小公倍数记为[a，b，c]，多个整数的最小公倍数也有同样的记号。

与最小公倍数相对应的概念是最大公约数，a，b的最大公约数记为（a，b）。关于最小公倍数与最大公约数，我们有这样的定理：(a,b)[a,b]=ab(a,b均为整数)

思路1：最小公倍数 = 两数相乘/最大公约数

求最大公约数有两种方法更相减损法和辗转相处法最小公倍数在求出最大公约数后两个数相乘除以最大公约数就是最小公倍数

更相减损法:

更相减损法是拿两个数中的较大值减去较小值，然后在减数、被减数、差之间选取两个较小值继续相减，直到减数和被减数相等，得出的数就是最大公约数。

例：//更相减损术：
//8 10
//10 - 8=2
//8 - 2= 6
//6-2=4
//4-2=2
//2==2于是最大公约数就是2

    public static void main(String[] args){Scanner scanner = new Scanner(System.in);int int1 = scanner.nextInt();int int2 = scanner.nextInt();System.out.println( int1*int2/methods(int1,int2));}public static int methods(int int1, int int2){if(int1 == int2){return int1;} if(int1 > int2){int differ = int1 - int2;return methods(int2,differ);}else{int differ = int2- int1;return methods(int1,differ);}}

3. 字符逆序

将一个字符串str的内容颠倒过来，并输出。str的长度不超过100个字符。

输入描述:
输入一个字符串，可以有空格

输出描述:
输出逆序的字符串

思路1： StringBuilder.reverse方法

import java.util.*;public class Main {public static String reverse(String str) {StringBuilder res = new StringBuilder(str);return res.reverse().toString();}public static void main(String[] args){Scanner in = new Scanner(System.in);while (in.hasNextLine()) {String str = in.nextLine();String res = reverse(str);System.out.println(res);}}
}

4. 等差数列

题目描述
功能:等差数列 2，5，8，11，14。。。。

输入:正整数N >0

输出:求等差数列前N项和

本题为多组输入，请使用while(cin>>)等形式读取数据

输入描述:
输入一个正整数。

输出描述:
输出一个相加后的整数。

示例1
输入 2
输出 7

思路：数学思路，转化为等差数列求和，直接用公式计算求解

等差数列基础：
等差数列是常见数列的一种，可以用AP表示，如果一个数列从第二项起，每一项与它的前一项的差等于同一个常数，这个数列就叫做等差数列，而这个常数叫做等差数列的公差，公差常用字母d表示 [1] 。例如：1,3,5,7,9……（2n-1)。

等差数列{an}的通项公式为：an=a1+(n-1)d。
前n项和公式为：Sn=n*a1+n(n-1)d/2或Sn=n(a1+an)/2 。注意：以上整数。

思路：等差数列求和公式
前n项和:Sn = （a1 + an）*n/2
第n项： an = a1 + (n - 1) * 3(公差);

根据题目中的具体的 a1 和 n
把 a1 和 n 代进去，计算出来格式题目中 Sn = (1 + 3 * n) * n / 2

import java.util.Scanner;public class Main{public static void main(String[] args){Scanner sc = new Scanner(System.in);while(sc.hasNext()){int n = sc.nextInt();System.out.println((1 + 3 * n) * n / 2);}}
}

5. 求最大连续bit数

题目描述
求一个byte数字对应的二进制数字中1的最大连续数，例如3的二进制为00000011，最大连续2个1

本题含有多组样例输入。

输入描述:
输入一个byte数字

输出描述:
输出转成二进制之后连续1的个数

示例1
输入 3
输出 5

思路: 位运算，利用>>运算符，循环判断是否有连续的1。

求一个byte数字对应的二进制数字中1的最大连续数
参考URL: https://www.it610.com/article/1297183224455307264.htm

根据位运算，获取每一位的二进制值。获取第i位的值： (n >> i) & 1。如果1连续，则计数累加，如果不连续，则从0开始计数。

总结：一边右移一边统计，不断更新count和max。

[简单、推荐]思路：先转换成二进制字符串，然后以“0”对其进行分割成字符串数组

思路是先转换成二进制字符串，然后以“0”对其进行分割成字符串数组，
求数组中每项长度的最大值即为最大连续1的个数。

    public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNext()) {int in1 = sc.nextInt();int max = 0;String str = Integer.toBinaryString(in1);String[] stra = str.split("0");for (int i = 0; i < stra.length; i++) {max = max < stra[i].length() ? stra[i].length() : max;}System.out.println(max);}}

6. 最长回文子串（TODO）

最简便的找字符串中最长回文子串的方法是什么？
参考URL: https://www.zhihu.com/question/40965749
最长回文子串（Java版本）
参考URL: https://blog.csdn.net/tiankong_12345/article/details/102018257
Java算法练习——最长回文子串
参考URL: https://www.cnblogs.com/mxwbq/p/10938952.html

给定一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。你可以假设 s 的最大长度为 1000。

7. 字符串反转

接受一个只包含小写字母的字符串，然后输出该字符串反转后的字符串。（字符串长度不超过1000）

输入描述:
输入一行，为一个只包含小写字母的字符串。

输出描述:
输出该字符串反转后的字符串。

示例1
输入 abcd
输出 dcba

思路：利用 StringBuffer 或 StringBuilder 的 reverse 成员方法

Java实现字符串反转
参考URL: https://www.cnblogs.com/binye-typing/p/9260994.html

import java.util.*;
public class Main{public static void main(String[] args){Scanner sc=new Scanner(System.in);while(sc.hasNext()){String s=sc.next();StringBuffer sb = new StringBuffer(s);System.out.println(sb.reverse().toString()); }}
}

思路2：利用 String 的 toCharArray 方法先将字符串转化为 char 类型数组，然后将各个字符进行重新拼接

Java实现字符串反转
参考URL: https://www.cnblogs.com/binye-typing/p/9260994.html

import java.util.*;
public class Main{public static void main(String[] args){Scanner sc=new Scanner(System.in);while(sc.hasNext()){String s=sc.next();char[] chars = s.toCharArray();String reverse = "";for(int i = chars.length - 1; i >= 0; i--){reverse += chars[i];}System.out.println(reverse); }}
}

8. 数字颠倒

题目描述
输入一个整数，将这个整数以字符串的形式逆序输出
程序不考虑负数的情况，若数字含有0，则逆序形式也含有0，如输入为100，则输出为001

【简单直接】思路：转换成字符串、然后直接利用StringBuilder 的 reverse 成员方法

import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);while (in.hasNextInt()) {int a = in.nextInt();String b = String.valueOf(a);StringBuffer sb = new StringBuffer(b);System.out.println(sb.reverse().toString());}}
}

9. 表达式求值（TODO）

牛客网：表达式求值(Java实现)
参考URL: https://blog.csdn.net/u013053615/article/details/94380525

题目描述
给定一个字符串描述的算术表达式，计算出结果值。

输入字符串长度不超过100，合法的字符包括”+, -, *, /, (, )”，”0-9”，字符串内容的合法性及表达式语法的合法性由做题者检查。本题目只涉及整型计算。

输入
400+5

输出
405

10. 统计大写字母个数

题目描述
找出给定字符串中大写字符(即’A’-‘Z’)的个数。

【该方法简单、推荐】思路1: 利用charAt取出单个字符判断 a >= ‘A’ && a <= 'Z’r

    public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);while (in.hasNext()) {String str = in.nextLine();int count = 0;for(int i=0; i<str.length();i++){char a = str.charAt(i);if(a >= 'A' && a <= 'Z'){++count;}}System.out.println(count);}}

注意：使用nextLine() 输入用例里面有空格的字符串。

11. 根据输入的日期，计算是这一年的第几天

思路比较简单, 从这一年的开始一直加到这一天, 注意闰年二月是29天

注意: 闰年的二月份的天数为29天，如果日期是闰年且月份大于二月时，需要考虑加一天。

思路1

Java篇—根据输入的日期（年月日），输出这一年的第几天
参考URL: https://blog.csdn.net/weixin_43761659/article/details/96889620

step 1：判断输入日期的合法性，如果输入不合法返回-1；

step 2：根据输入的月份，计算从1月到（month - 1）月的天数，如果是二月的话，就要判断该年是否为闰年（闰年，day加29天，反之，day加28天）；

step 3：根据步骤二计算出来的数值，最后加上输入的date，输出即可。

题目总结：题目的关键点在于二月的天数累加，即闰年判断。
易错点分析：在for循环结束之后，还要加上之前输入的date。

public static void main(String [] args){Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNext()) {int year = sc.nextInt();int month = sc.nextInt();int date = sc.nextInt();int day = 0;if (year <=0 || month <= 0 || month > 12 || date <= 0 || date > 31){System.out.println(-1);break;}for(int i=1; i<month; i++) {if(i==1 || i==3 || i==5 || i==7 || i==8 || i==10 || i==12) {day += 31;} else if(i==4 || i==6 || i==9 || i==11) {day += 30;} else if(i==2 && (year%400==0 || (year%4==0 && year%100!=0))) {day += 29;} else {day += 28;}}day += date;System.out.println(day);}sc.close();}

尼科彻斯定理(TODO)

题目描述
验证尼科彻斯定理，即：任何一个整数m的立方都可以写成m个连续奇数之和。

例如：

1^3=1

2^3=3+5

3^3=7+9+11

4^3=13+15+17+19

输入一个正整数m（m≤100），将m的立方写成m个连续奇数之和的形式输出。

输入描述:
输入一个int整数

输出描述:
输出分解后的string

统计每个月兔子的总数

有一只兔子，从出生后第3个月起每个月都生一只兔子，小兔子长到第三个月后每个月又生一只兔子，假如兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？

①兔子的初始数：一只刚出生的兔子
②兔子到第三个月的时候，就开始生兔宝宝，不是要等完全满3个月才生。

思路1: 兔子分为3类：1个月的兔子，2个月的兔子，以及>=3个月的兔子

所以只需要求出每个月这三类兔子的数目即可
根据题意可知兔子分为3类：1个月的兔子，2个月的兔子，以及>=3个月的兔子
所以只需要求出每个月这三类兔子的数目即可！
一个月大的兔子书数量 = 能生的兔子生的兔子数量

能生的兔子数量=前一个月能生的数量+前一个月是两个月大的兔子数量
两个月大的兔子数量 = 前一个月一个月大兔子数量
一个月大的兔子书数量 = 能生的兔子生的兔子数量

import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner in =new Scanner(System.in);while(in.hasNext()){int month=in.nextInt();int nengsheng = 0;// 能生的兔子数量（三个月大）int yigeyueda = 1;// 一个月大的兔子数量int lianggeyueda = 0;// 两个月大的兔子数量int sum = 0;// 每个月的兔子数量总和for (int i = 1; i < month; i++) {nengsheng += lianggeyueda;// 能生的兔子数量=前一个月能生的数量+前一个月是两个月大的兔子数量lianggeyueda = yigeyueda;// 两个月大的兔子数量 = 前一个月一个月大兔子数量yigeyueda = nengsheng;// 一个月大的兔子书数量 = 能生的兔子生的兔子数量sum = nengsheng + yigeyueda + lianggeyueda;// 总数量}System.out.println(sum);}in.close();}}