Посчитать количество цифр в числе java

Количество цифр в целом числе в Java

В этом кратком руководстве мы рассмотрим различные способы получения количества цифр в Integer в Java.

Мы также проанализируем различные методы, чтобы выяснить, какой алгоритм лучше всего подходит для каждой ситуации.

2. Количество цифр в целом числе ​

Для обсуждаемых здесь методов мы рассматриваем только положительные целые числа. Если мы ожидаем какой-либо отрицательный ввод, то мы можем сначала использовать Math.abs(number) перед использованием любого из этих методов.

2.1. Строковое решение​

Возможно, самый простой способ получить количество цифр в Integer — преобразовать его в String и вызвать метод length() . Это вернет длину строкового представления нашего числа:

 int length = String.valueOf(number).length(); 

Однако это может быть неоптимальным подходом, поскольку этот оператор включает выделение памяти для строки для каждой оценки. JVM должна разобрать наш номер и скопировать его цифры в отдельную строку, а также выполнить ряд других различных операций (например, сохранить временные копии, обработать преобразования Unicode и т. д.).

Если у нас есть только несколько чисел для оценки, мы можем использовать это решение, потому что разница между этим и любым другим подходом будет незначительной даже для больших чисел.

2.2. Логарифмический подход​

Для чисел, представленных в десятичной форме, если мы возьмем их логарифм по основанию 10 и округлим его в большую сторону, мы получим количество цифр в этом числе:

 int length = (int) (Math.log10(number) + 1); 

Обратите внимание, что log 10 0 любого числа не определен, поэтому, если мы ожидаем каких-либо входных данных со значением 0 , мы также можем поставить проверку для этого.

Логарифмический подход значительно быстрее, чем подход, основанный на String , поскольку ему не нужно проходить процесс преобразования данных. Это просто включает в себя простой, прямой расчет без какой-либо дополнительной инициализации объекта или циклов.

2.3. Повторное умножение​

В этом методе мы возьмем временную переменную (с инициализацией 1) и непрерывно умножим ее на 10, пока она не станет больше нашего числа. Во время этого процесса мы также будем использовать переменную длины , которая будет отслеживать длину числа:

 int length = 0;   long temp = 1;   while (temp  number)    length++;   temp *= 10;   >   return length; 

2.4. Деление со степенью двойки​

Если мы знаем диапазон нашего числа, то мы можем использовать вариант, который еще больше уменьшит наши сравнения. Этот метод делит число на степени двойки (например, 1, 2, 4, 8 и т. д.):

 int length = 1;   if (number >= 100000000)    length += 8;   number /= 100000000;   >   if (number >= 10000)    length += 4;   number /= 10000;   >   if (number >= 100)    length += 2;   number /= 100;   >   if (number >= 10)    length += 1;   >   return length; 

Он использует тот факт, что любое число может быть представлено сложением степеней двойки. Например, 15 можно представить как 8+4+2+1, которые являются степенями двойки.

Для 15-значного числа мы бы сделали 15 сравнений в нашем предыдущем подходе, по сравнению с четырьмя в этом методе.

2.5. Разделяй и властвуй​

Это, пожалуй, самый громоздкий подход по сравнению со всеми другими, описанными здесь; однако это также и самое быстрое , потому что мы не выполняем никакого преобразования, умножения, сложения или инициализации объекта.

Мы можем получить ответ всего за три-четыре простых оператора if :

 if (number  100000)    if (number  100)    if (number  10)    return 1;   > else    return 2;   >   > else    if (number  1000)    return 3;   > else    if (number  10000)    return 4;   > else    return 5;   >   >   >   > else    if (number  10000000)    if (number  1000000)    return 6;   > else    return 7;   >   > else    if (number  100000000)    return 8;   > else    if (number  1000000000)    return 9;   > else    return 10;   >   >   >   > 

Как и в предыдущем подходе, мы можем использовать этот метод, только если знаем диапазон нашего числа.

3. Сравнительный анализ​

Теперь, когда у нас есть хорошее представление о возможных решениях, давайте проведем простой бенчмаркинг наших методов с помощью Java Microbenchmark Harness (JMH) .

В следующей таблице показано среднее время обработки каждой операции (в наносекундах):

Benchmark Mode Cnt Score Error Units Benchmarking.stringBasedSolution avgt 200 32.736 ± 0.589 ns/op Benchmarking.logarithmicApproach avgt 200 26.123 ± 0.064 ns/op Benchmarking.repeatedMultiplication avgt 200 7.494 ± 0.207 ns/op Benchmarking.dividingWithPowersOf2 avgt 200 1.264 ± 0.030 ns/op Benchmarking.divideAndConquer avgt 200 0.956 ± 0.011 ns/op 

Решение на основе String , которое является самым простым, также является наиболее дорогостоящей операцией, поскольку только оно требует преобразования данных и инициализации новых объектов.

Логарифмический подход значительно эффективнее предыдущего решения, поскольку не требует преобразования данных. Кроме того, будучи однострочным решением, он может быть хорошей альтернативой подходу на основе строк.

Повторное умножение включает простое умножение пропорционально длине числа; например, если число состоит из 15 цифр, то этот метод будет включать 15 умножений.

Однако уже следующий метод использует тот факт, что каждое число может быть представлено степенью двойки (подход, аналогичный BCD). Он сводит то же уравнение к четырем операциям деления, поэтому он даже более эффективен, чем первый.

Наконец, как мы можем сделать вывод, наиболее эффективным алгоритмом является многословная реализация «Разделяй и властвуй», которая выдает ответ всего за три-четыре простых оператора if . Мы можем использовать его, если у нас есть большой набор данных, который нам нужно проанализировать.

4. Вывод​

В этой краткой статье мы описали некоторые способы определения количества цифр в целом числе и сравнили эффективность каждого подхода.

Как всегда, полный код доступен на GitHub .

Источник

Как посчитать количество цифр в числе java

Более сложный способ, но не использующий строки и методы :

int numbersCount = 0; do  numbersCount++; number /= 10; // если number нельзя изменять, то понадобится другая переменная > while(number != 0); 

Самый простой способ посчитать количество цифр в числе в Java — это перевести число в строку и вызвать метод строки length() , который вернет нам длину строки:

var number = 1234; var numbersCount = String.valueOf(number).length(); System.out.println(numbersCount); // => 4 

Источник

Количество цифр в целом числе в Java

В этом кратком руководстве мы исследуемdifferent ways of getting the number of digits in an Integer на Java.

Мы также проанализируем эти различные методы и выясним, какой алгоритм лучше всего подходит для нашей ситуации.

2. Количество цифр вInteger

Что касается методов, обсуждаемых здесь, мы рассматриваем только положительные целые числа. Если мы ожидаем отрицательного ввода, мы можем сначала использоватьMath.abs(number), прежде чем использовать любой из этих методов.

2.1. Решение на основеString

Возможно, самый простой способ получить количество цифр вInteger — это преобразовать его вString и вызвать методlength(). Это вернет длинуString представления нашего числа:

int length = String.valueOf(number).length();

But, this may be a sub-optimal approach, as this statement involves memory allocation for a String, for each evaluation. JVM должна сначала проанализировать наш номер и скопировать его цифры в отдельныйString, а также выполнить ряд различных операций (таких как сохранение временных копий, обработка преобразований Unicode и т. д.).

Если у нас есть только несколько чисел для оценки, то мы можем четко использовать это решение — потому что разница между этим и любым другим подходом будет пренебрежимо даже для больших чисел.

2.2. Логарифмический подход

Для чисел, представленных в десятичной форме, если мы возьмем их логарифм по основанию 10 и округлим в большую сторону, то мы получим количество цифр в этом числе:

int length = (int) (Math.log10(number) + 1);

Обратите внимание, чтоlog₁₀0 любого числа не определено. Так что, если мы ожидаем ввода со значением0, мы можем поставить проверку и на это.

The logarithmic approach is significantly faster than String based approach as it doesn’t have to go through the process of any data conversion. Это просто включает в себя простое и понятное вычисление без какой-либо дополнительной инициализации объекта или циклов.

2.3. Повторное умножение

В этом методе мы возьмем временную переменную (инициализированную на 1) и будем постоянно умножать ее на 10, пока она не станет больше нашего числа. Во время этого процесса мы также будем использовать переменнуюlength, которая будет отслеживать длину числа:

int length = 0; long temp = 1; while (temp return length;

В этом коде строкаtemp *= 10 совпадает с записьюtemp = (temp . Поскольку на некоторых процессорах умножение обычно обходится дороже, чем на операциях сдвига, последний может быть немного более эффективным.

int length = 1; if (number >= 100000000) < length += 8; number /= 100000000; >if (number >= 10000) < length += 4; number /= 10000; >if (number >= 100) < length += 2; number /= 100; >if (number >= 10) < length += 1; >return length;

if (number < 100000) < if (number < 100) < if (number < 10) < return 1; >else < return 2; >> else < if (number < 1000) < return 3; >else < if (number < 10000) < return 4; >else < return 5; >> > > else < if (number < 10000000) < if (number < 1000000) < return 6; >else < return 7; >> else < if (number < 100000000) < return 8; >else < if (number < 1000000000) < return 9; >else < return 10; >> > >

Benchmark Mode Cnt Score Error Units Benchmarking.stringBasedSolution avgt 200 32.736 ± 0.589 ns/op Benchmarking.logarithmicApproach avgt 200 26.123 ± 0.064 ns/op Benchmarking.repeatedMultiplication avgt 200 7.494 ± 0.207 ns/op Benchmarking.dividingWithPowersOf2 avgt 200 1.264 ± 0.030 ns/op Benchmarking.divideAndConquer avgt 200 0.956 ± 0.011 ns/op