Leetcode Happy Number

Write an algorithm to determine if a number is "happy".

A happy number is a number defined by the following process: Starting with any positive integer, replace the number by the sum of the squares of its digits, and repeat the process until the number equals 1 (where it will stay), or it loops endlessly in a cycle which does not include 1. Those numbers for which this process ends in 1 are happy numbers.

Example: 19 is a happy number

• 12 + 92 = 82
• 82 + 22 = 68
• 62 + 82 = 100
• 12 + 02 + 02 = 1

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解题思路：

这道题定义了一种快乐数，就是说对于某一个正整数，如果对其各个位上的数字分别平方，然后再加起来得到一个新的数字，再进行同样的操作，如果最终结果变成了1，则说明是快乐数，如果一直循环但不是1的话，就不是快乐数，那么现在任意给我们一个正整数，让我们判断这个数是不是快乐数，题目中给的例子19是快乐数，那么我们来看一个不是快乐数的情况，比如数字11有如下的计算过程：

1^2 + 1^2 = 2
2^2 = 4
4^2 = 16
1^2 + 6^2 = 37
3^2 + 7^2 = 58
5^2 + 8^2 = 89
8^2 + 9^2 = 145
1^2 + 4^2 + 5^2 = 42
4^2 + 2^2 = 20
2^2 + 0^2 = 4

我们发现在算到最后时数字4又出现了，那么之后的数字又都会重复之前的顺序，这个循环中不包含1，那么数字11不是一个快乐数，发现了规律后就要考虑怎么用代码来实现，我们可以用哈希表来记录所有出现过的数字，然后每出现一个新数字，在哈希表中查找看是否存在，若不存在则加入表中，若存在则跳出循环，并且判断此数是否为1，若为1返回true，不为1返回false。

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 Java code:

第一种：

public boolean isHappy(int n) {
        // the key to solve this problem is to determine where to stop loop
        if(n<=0) { return false; }
        if(n == 1){ return true; }
        
        HashSet<Integer> result = new HashSet<Integer>();
        //n > 1
        while(n!=1) {
            result.add(n);
            int sum = 0;
            while(n>0) {
                sum += (n%10) * (n%10);
                n = n/10;
            }
            if(sum == 1) {
                return true; 
            }
            if(result.contains(sum)) {
                break;
            }
            n = sum;
        }
        return false;
    }

第二种：（参考他人的，更为简洁明了）

 public boolean isHappy(int n) {
        HashSet<Integer> happy = new HashSet<Integer>();
        int sum = 0;
        while(!happy.contains(n)){
            sum =0;
            happy.add(n);
            int tmp = 0;
            while(n > 0){
                tmp = n % 10;
                n = n / 10;
                sum += tmp*tmp;
            }
            if(sum == 1){
                return true;
            } 
            n = sum;
        }
        return false;
    }

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Reference:

1. http://www.cnblogs.com/grandyang/p/4447233.html

2. https://sisijava.wordpress.com/2015/05/26/leetcode-happy-number/