各位相加
给定一个非负整数 num,反复将各个位上的数字相加,直到结果为一位数。返回这个结果。
示例1
输入: num = 38
输出: 2
解释: 各位相加的过程为:
38 –> 3 + 8 –> 11
11 –> 1 + 1 –> 2
由于 2 是一位数,所以返回 2。
自己再设计两个样例:
输入:num = 0
输出:0
一般做法如下:
int addDigits(int num)
{
int s;
do
{
s = 0;
while (num)
{
s += num % 10;
num /= 10;
}
num = s;
}
while (s >= 10);
return s;
} 在数学中,数根(又称位数根或数字根Digital root)是自然数的一种性质,换句话说,每个自然数都有一个数根。数根是将一正整数的各个位数相加(即横向相加),若加完后的值大于10的话,则继续将各位数进行横向相加直到其值小于十为止[1],或是,将一数字重复做数字和,直到其值小于十为止,则所得的值为该数的数根。
例如54817的数根为7,因为5+4+8+1+7=25,25大于10则再加一次,2+5=7,7小于十,则7为54817的数根。
数根可以计算模运算的同余,对于非常大的数字的情况下可以节省很多时间。数字根可作为一种检验计算正确性的方法。例如,两数字的和的数根等于两数字分别的数根的和。另外,数根也可以用来判断数字的整除性,如果数根能被3或9整除,则原来的数也能被3或9整除。
我们把 1 到 30 的树根列出来:
原数: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
数根: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3
可以发现数根 9 个为一组, 1 – 9 循环出现。我们需要做就是把原数映射到树根就可以,循环出现的话,想到的就是取余了。结合上边的规律,对于给定的 n 有三种情况:
n 是 0 ,数根就是 0。
n 不是 9 的倍数,数根就是 n 对 9 取余,即 n mod 9。
n 是 9 的倍数,数根就是 9。
我们可以把两种情况统一起来,我们将给定的数字减 1,相当于原数整体向左偏移了 1,然后再将得到的数字对 9 取余,最后将得到的结果加 1 即可。
原数是 n,树根就可以表示成 (n-1) mod 9 + 1,可以结合下边的过程理解。

比如 num=678,计算过程为
678⟶6+7+8=21⟶2+1=3
想一想,从 678 到 21,减少了多少?
减少了
=
=
678−21
(600+70+8)−(6+7+8)
(600−6)+(70−7)+(8−8)
6×(100−1)+7×(10−1)
6×99+7×9
由于 99 和 9 都是 9 的倍数,所以减少量一定是 9 的倍数。
从 21 到 3 也同理,减少量也是 9 的倍数。
由于减少量总是 9 的倍数,只看结果的话,相当于从 678 开始,不断地减 9,直到减成个位数(小于 10 的数)。
这和「余数」的概念是类似的:
从 num 开始,不断地减 9,直到小于 9,所得到的结果叫做 num 除以 9 的余数,即 nummod9。
特殊情况:如果 num>0 且是 9 的倍数,那么最终 num 会减成 9,而不是 0。因为 9 已经是个位数了。
所以答案为,这可以整合成一个公式:
(num−1)mod9+1
注意上式对于 0 也是适用的。
int addDigits(int num) {
return (num - 1) % 9 + 1;
}