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
- 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。
- 使用一个 for 循环，从 i = 1 开始递增。循环的终止条件是 count
- 在循环内部，将当前整数 i 转换为字符串。
- 检查该字符串是否包含字符“1”。
- 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。
- 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。");
}
}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
- 同样初始化一个计数器 count 和一个 for 循环。
- 在循环内部，创建一个临时变量 val，复制当前整数 i 的值。
- 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。
- 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。
- 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。");
}
}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。
- 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。
- 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。
