python经典百题之求奇数个数

题目:求0—7所能组成的奇数个数

解题思路：
这题目的本质是求由0到7组成的奇数的个数。首先，我们可以观察到奇数的特点是末位一定是1、3、5、7。其次，首位可以是0（但如果只有一位数的话就不算），其他位可以是0到7的任意数字。

1. 固定首位为1，其他位可以有8种选择（0到7），末位必须是1、3、5、7，共4种情况，所以总共有 1 * 8 * 4 = 32 个奇数。
2. 固定首位为3，其他位同样有8种选择，末位也是4种情况，总共有 1 * 8 * 4 = 32 个奇数。
3. 固定首位为5，其他位有8种选择，末位也是4种情况，总共有 1 * 8 * 4 = 32 个奇数。

所以，总的奇数个数为 32 * 3 = 96 个。

现在，让我们使用3种不同的方法来实现这个求解问题。

方法1: 直接计算

• 实现代码：

def count_odd_numbers_method1():
    count = 0
    for first_digit in range(8):  # First digit can be 0 to 7
        if first_digit % 2 != 0:  # Ensure the first digit is odd
            count += 4 * 8 ** 6  # 8 options for each of the remaining 6 digits
    return count


# 调用方法1计算奇数个数
result_method1 = count_odd_numbers_method1()
print("Method 1 - Total odd numbers:", result_method1)
1
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• 优点：
  • 直接按照奇数的规律计算，简单直接。
• 缺点：
  • 可能不够灵活，不适用于一般性的奇数个数计算问题。

方法2: 利用数学性质

• 解题思路：

  • 固定首位为1，剩下的6位可以有8种选择，末位可以有4种选择，因此总奇数个数为 1 * 8 * 4 = 32。
  • 由于存在3组这样的数字（以1、3、5为首位），因此总奇数个数为 32 * 3 = 96。

• 实现代码：

def count_odd_numbers_method2():
    return 32 * 3  # Total odd numbers


# 调用方法2计算奇数个数
result_method2 = count_odd_numbers_method2()
print("Method 2 - Total odd numbers:", result_method2)
1
2
3
4
5
6
7

• 优点：
  • 使用数学性质，简洁高效。
• 缺点：
  • 需要理解奇数的性质，不适用于复杂问题。

方法3: 通用方法

• 解题思路：

  • 编写通用函数，计算在给定数字范围内以特定首位的奇数个数。
  • 根据特定首位1、3、5分别调用该函数，然后累加得到总奇数个数。

• 实现代码：

def count_odd_numbers_with_first_digit(first_digit, num_remaining_digits):
    if num_remaining_digits == 0:
        return 1 if first_digit % 2 != 0 else 0

    count = 0
    for next_digit in range(8):  # Next digit can be 0 to 7
        count += count_odd_numbers_with_first_digit(first_digit, num_remaining_digits - 1)
    return count


def count_odd_numbers_method3():
    total_count = 0
    for first_digit in [1, 3, 5]:  # First digit can be 1, 3, or 5
        total_count += count_odd_numbers_with_first_digit(first_digit, 6)  # 6 remaining digits
    return total_count


# 调用方法3计算奇数个数
result_method3 = count_odd_numbers_method3()
print("Method 3 - Total odd numbers:", result_method3)
1
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20

• 优点：
  • 通用性强，适用于各种奇数个数计算问题。
• 缺点：
  • 递归方式可能导致较大的计算复杂度，不适用于特别大的问题。

总结和推荐：

• 在这种特定问题中，方法2是最简单、高效的解决方案，通过直接数学计算得到答案。
• 对于一般性问题或需要通用解决方案的情况，方法3是更好的选择，它具有通用性和灵活性，适用于不同的奇数个数计算问题。