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Java编程:高效筛选并输出不含数字“1”的指定数量序列

DDD
发布: 2025-11-03 14:50:13
原创
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Java编程:高效筛选并输出不含数字“1”的指定数量序列

本教程详细介绍了如何在java中实现一个功能:接收用户输入的一个整数n,然后从1开始,依次输出n个不包含数字“1”的整数。文章提供了两种核心实现方法,包括基于字符串转换的简洁方案和基于数学运算的性能优化方案,并对比了它们的优缺点,旨在帮助开发者理解和掌握数字筛选与序列生成逻辑。

在Java编程中,有时我们需要根据特定条件筛选数字序列。一个常见的需求是,从一个连续的整数序列中,排除掉那些包含特定数字(例如数字“1”)的数,并最终输出指定数量的符合条件的数字。本教程将详细介绍两种实现此功能的有效方法,并提供相应的Java代码示例。

问题定义

我们的目标是编写一个Java程序,该程序首先接收用户输入的一个正整数 N。然后,程序需要从1开始递增遍历整数,跳过任何包含数字“1”的整数(例如1, 10, 121等),并最终输出 N 个符合条件的整数。关键在于,输出的数字总数必须精确地等于 N。

例如,如果用户输入 N = 22,程序应输出: 2 3 4 5 6 7 8 9 20 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 33 34 35 (共22个数字)

实现方法一:字符串转换法

这种方法的核心思想是将每个整数转换为字符串,然后检查该字符串是否包含字符“1”。如果包含,则跳过该数字;否则,打印该数字并增加计数器。

核心逻辑

  1. 初始化一个计数器 count,用于记录已输出的符合条件的数字数量。
  2. 使用一个 for 循环,从 i = 1 开始递增。循环的终止条件是 count < N,确保我们只输出 N 个数字。
  3. 在循环内部,将当前整数 i 转换为字符串。
  4. 检查该字符串是否包含字符“1”。
  5. 如果包含,使用 continue 语句跳过当前循环的剩余部分,直接进入下一次迭代。
  6. 如果不包含,则打印 i,并将 count 增加1。

示例代码

import java.util.Scanner;

public class NumberFilterString {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个整数 N:");
        int num = sc.nextInt(); // 用户输入的 N

        int count = 0; // 已输出数字的计数器
        System.out.println("输出 " + num + " 个不含 '1' 的数字:");

        // 从 1 开始遍历,直到输出 num 个符合条件的数字
        for (int i = 1; count < num; i++) {
            // 将当前数字 i 转换为字符串
            if (String.valueOf(i).contains("1")) {
                continue; // 如果包含 '1',则跳过当前数字
            }
            System.out.print(i + " "); // 打印符合条件的数字
            count++; // 计数器加一
        }
        sc.close(); // 关闭 Scanner
        System.out.println("\n总共输出了 " + count + " 个数字。");
    }
}
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优点与注意事项

  • 优点: 代码简洁,易于理解和实现。String.valueOf().contains() 方法直观地表达了检查数字中是否包含特定字符的意图。
  • 注意事项: 频繁的字符串转换可能会带来一定的性能开销,尤其是在处理非常大的数字或需要进行大量筛选操作时。对于大多数常见场景,这种性能开销通常可以忽略不计。

实现方法二:数学运算法

为了避免字符串转换带来的潜在性能开销,我们可以使用数学运算来检查一个数字是否包含“1”。这种方法通过不断取模和除法来逐位检查数字。

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核心逻辑

  1. 同样初始化一个计数器 count 和一个 for 循环。
  2. 在循环内部,创建一个临时变量 val,复制当前整数 i 的值。
  3. 使用一个 while 循环,只要 val 大于0,就重复以下操作:
    • 检查 val % 10 是否等于1。如果等于1,则说明当前数字 i 包含“1”。设置一个布尔标志 hasOne 为 true 并跳出 while 循环。
    • 将 val 除以10(整数除法),以检查下一个数字位。
  4. 在 while 循环结束后,如果 hasOne 为 true,则使用 continue 语句跳过当前数字 i。
  5. 否则(hasOne 为 false),打印 i 并将 count 增加1。

示例代码

import java.util.Scanner;

public class NumberFilterMath {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个整数 N:");
        int num = sc.nextInt(); // 用户输入的 N

        int count = 0; // 已输出数字的计数器
        System.out.println("输出 " + num + " 个不含 '1' 的数字:");

        // 从 1 开始遍历,直到输出 num 个符合条件的数字
        for (int i = 1; count < num; i++) {
            int val = i; // 复制当前数字 i,用于逐位检查
            boolean hasOne = false; // 标志位,表示是否包含数字 '1'

            // 逐位检查数字 i
            while (val > 0) {
                if (val % 10 == 1) { // 如果当前位是 '1'
                    hasOne = true; // 设置标志
                    break; // 跳出 while 循环
                }
                val = val / 10; // 检查下一位
            }

            if (hasOne) {
                continue; // 如果包含 '1',则跳过当前数字
            }
            System.out.print(i + " "); // 打印符合条件的数字
            count++; // 计数器加一
        }
        sc.close(); // 关闭 Scanner
        System.out.println("\n总共输出了 " + count + " 个数字。");
    }
}
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优点与注意事项

  • 优点: 避免了字符串转换的开销,对于性能要求较高的场景可能更为高效。
  • 注意事项: 逻辑相对字符串转换法稍微复杂一些,需要理解取模和除法在数字位操作中的作用。

总结

本教程介绍了两种在Java中筛选并输出不包含特定数字(例如“1”)的指定数量整数的方法。

  1. 字符串转换法 (String.valueOf().contains("1")):简洁直观,适合大多数场景,但可能存在轻微的性能开销。
  2. 数学运算法 (通过 % 10 和 / 10 逐位检查):避免了字符串转换,理论上性能更优,但代码逻辑稍显复杂。

在实际开发中,您可以根据项目的具体需求(如性能敏感度、代码可读性要求等)选择最适合的方法。无论选择哪种方法,核心思想都是通过一个外部循环控制输出数量,并在内部对每个待检查数字进行条件判断,利用 continue 关键字实现跳过不符合条件的数字。同时,不要忘记在使用 Scanner 后调用 sc.close() 来释放系统资源。

以上就是Java编程:高效筛选并输出不含数字“1”的指定数量序列的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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