Given a positive integer num, write a function which returns True if num is a perfect square else False.
Note: Do not use any built-in library function such as sqrt
.
Example 1:
Input: 16Returns: True
Example 2:
Input: 14Returns: False
Credits:
Special thanks to for adding this problem and creating all test cases.
这道题给了我们一个数,让我们判断其是否为完全平方数,那么显而易见的是,肯定不能使用 brute force,这样太不高效了,那么最小是能以指数的速度来缩小范围,那么我最先想出的方法是这样的,比如一个数字 49,我们先对其除以2,得到 24,发现 24 的平方大于 49,那么再对 24 除以2,得到 12,发现 12 的平方还是大于 49,再对 12 除以2,得到6,发现6的平方小于 49,于是遍历6到 12 中的所有数,看有没有平方等于 49 的,有就返回 true,没有就返回 false,参见代码如下:
解法一:
class Solution {public: bool isPerfectSquare(int num) { if (num == 1) return true; long x = num / 2, t = x * x; while (t > num) { x /= 2; t = x * x; } for (int i = x; i <= 2 * x; ++i) { if (i * i == num) return true; } return false; }};
下面这种方法也比较高效,从1搜索到 sqrt(num),看有没有平方正好等于 num 的数:
解法二:
class Solution {public: bool isPerfectSquare(int num) { for (int i = 1; i <= num / i; ++i) { if (i * i == num) return true; } return false; }};
我们也可以使用二分查找法来做,要查找的数为 mid*mid,参见代码如下:
解法三:
class Solution {public: bool isPerfectSquare(int num) { long left = 0, right = num; while (left <= right) { long mid = left + (right - left) / 2, t = mid * mid; if (t == num) return true; if (t < num) left = mid + 1; else right = mid - 1; } return false; }};
下面这种方法就是纯数学解法了,利用到了这样一条性质,完全平方数是一系列奇数之和,例如:
1 = 1
4 = 1 + 3 9 = 1 + 3 + 5 16 = 1 + 3 + 5 + 7 25 = 1 + 3 + 5 + 7 + 9 36 = 1 + 3 + 5 + 7 + 9 + 11 .... 1+3+...+(2n-1) = (2n-1 + 1)n/2 = n*n这里就不做证明了,我也不会证明,知道了这条性质,就可以利用其来解题了,时间复杂度为 O(sqrt(n))。
解法四:
class Solution {public: bool isPerfectSquare(int num) { int i = 1; while (num > 0) { num -= i; i += 2; } return num == 0; }};
下面这种方法是第一种方法的类似方法,更加精简了,时间复杂度为 O(lgn):
解法五:
class Solution {public: bool isPerfectSquare(int num) { long x = num; while (x * x > num) { x = (x + num / x) / 2; } return x * x == num; }};
这道题其实还有 O(1) 的解法,这你敢信?简直太丧心病狂了,详情请参见论坛上的。
Github 同步地址:
类似题目:
参考资料: