每日一例 | 從算法角度看代碼的優(yōu)化：整數(shù)反轉
題目來源：力扣（LeetCode）
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難度：簡單
題目描述
給你一個 32 位的有符號整數(shù) x ，返回將 x 中的數(shù)字部分反轉后的結果。
如果反轉后整數(shù)超過 32位的有符號整數(shù)的范圍 [?231, 231 ? 1] ，就返回 0。
假設環(huán)境不允許存儲 64位整數(shù)（有符號或無符號）。
示例 1：
輸入：x = 123
輸出：321
示例 2：
輸入：x = -123
輸出：-321
示例 3：
輸入：x = 120
輸出：21
示例 4：
輸入：x = 0
輸出：0
提示：
-2^31 <= x <= 2^31 - 1
解題過程
第一次提交
拿到這個題我的第一反應是將數(shù)值轉成字符串，然后反向輸出字符串，然后再將字符串轉為整數(shù)，當然會判斷整數(shù)是否包含符號，所以我的第一次提交也是這樣的思路：
class Solution {
public int reverse(int x) {
if (x == 0) {
return 0;
}
String valueOf = String.valueOf(x);
char[] chars;
StringBuilder numberBuilder;
if (valueOf.startsWith("-") || valueOf.startsWith("+")) {
chars = valueOf.substring(1).toCharArray();
numberBuilder = new StringBuilder(valueOf.substring(0, 1));
} else {
chars = valueOf.toCharArray();
numberBuilder = new StringBuilder();
}
for (int i = chars.length - 1; i >= 0; i --) {
numberBuilder.append(chars[i]);
}
int result = 0;
try {
result = Integer.parseInt(numberBuilder.toString());
} catch (NumberFormatException e) {
return result;
}
return result;
}
}
雖然所有測試用例都通過了，但是代碼很長，而且性能也不好：
第二次提交
然后我考慮換種解法，先想到的是遞歸，但是由于要用過程值，所以遞歸是行不通的，這里走了好多彎路。但你如果只是像反向打印輸出一個整數(shù)的話，是可以用遞歸算法的：
public static void printOut(int n) {
if (n >= 10) {
printOut(n / 10);
}
System.out.println(n % 10);
}
比如輸出12333，打印結果：
接著，我反向推到了下過程，理清了思路：上次余數(shù)乘以10，加上本次余數(shù)，但是每一次的被除數(shù)都是上次的商，比如211，反轉后是112，第一次的余數(shù)是1，商是21，下一次的被除數(shù)是21余數(shù)是是1，商是2，再下一次被除數(shù)是2，余數(shù)是2，商是0，這時候就結束了。將上面的流程整理成代碼是這樣的：
class Solution {
public static int reverse(int i) {
long result = 0;
while ( i != 0) {
int yu = i % 10;
result = result * 10 + yu;
i = i / 10;
}
return (int)result == result ? (int)result : 0;
}
}
代碼更簡潔了，而且性能也比上面更好：
只是邏輯上更復雜更抽象了，但只要你理清了思路，上面的代碼你也可以寫出來。
代碼優(yōu)化
你覺得上面的代碼還有優(yōu)化的空間嗎？其實還可以優(yōu)化成這樣：
class Solution {
public static int reverse(int i) {
long result = 0;
while ( i != 0) {
result = result * 10 + i % 10;
i = i / 10;
}
return (int)result == result ? (int)result : 0;
}
}
雖然，相比第二次提交其實就只刪除了一個變量，但代碼的內(nèi)存消耗方面的性能表現(xiàn)更好了：
優(yōu)化前，內(nèi)存消耗是35.5 MB，優(yōu)化之后35.3MB，第一次提交的執(zhí)行用時: 3 ms,內(nèi)存消耗: 35.8 MB，從這一點上看，代碼的優(yōu)化是非常必須的，畢竟系統(tǒng)崩潰的時候沒有一行代碼是無辜的
總結
算法算是一個特別特別基礎，但是又特別考驗編程實力的技能，隨著這項技能的不斷提升和精進，你不僅可以寫出更高效，更健壯的系統(tǒng)，同時你考慮問題的角度也會比別人更專業(yè)，更有深度，而這些是與系統(tǒng)、與語言無關的；從更實際的角度來說，當你算法能力夠強的時候，你在寫業(yè)務代碼的時候也會盡可能減少不必要對象的的創(chuàng)建、冗余代碼，因為你知道每一個不必要的操作，對系統(tǒng)而言都是不必要內(nèi)存的消耗，都為系統(tǒng)的崩潰埋下了雷，今天的算法優(yōu)化就很好地體現(xiàn)了這一點。
我知道，堅持學習本身很難，偶爾（就剛剛）我也想放縱一下，想躺著的玩手機，想啥都不干，但是當我硬著頭皮站在新的起跑線上的時候，當我開始做這件事的時候，我覺得我又可以了，我覺得堅持過當下就好……
而且當我靜下心來的時候，我覺得娛樂和放縱本身并不能給我滿足，當一切的想法都得到滿足的時候，反而會讓我感受到更大失落、空洞……
現(xiàn)在的我，堅持的意義就是靠輸出倒逼自己輸入，如果非要找一個堅持的理由，那就是我不滿意自己當下的生活，我想做自己覺得對的事，我希望通過這些事讓自己的生活更充實，更有意義，未來某一天，我希望自己回首這段時光的時候，心懷感激，滿心歡喜。
當然，有時候我也會很困惑，很迷茫，不知道應該分享些什么，不知道應該如何學習，感覺自己似乎進入到了一個封閉的空間，不知道該往哪里去，也不知道該如何擺脫這一切？
但當每一個陽光明媚的早上來臨的時候，一切又可以重新開始了，一切都充滿了希望。在我的認知里，我覺得自己是一個積極樂觀的人，我相信明天，我相信未來，我總相信事情都會越來越好，也想想越努力越幸運，所以我不想給自己的人生設限，不想給自己貼標簽，但我會堅持自己的選擇，按照自己的節(jié)奏用心生活，我特別喜歡羅曼羅蘭的一句話——有一種英雄主義就是認清了生活的真相，卻依然熱愛它。
現(xiàn)在我把這句話也送給你，也許生活很殘酷，超出了你的認知極限，黑暗、骯臟、毀三觀，但依然有人在用心生活，深處泥淖，依然有人在仰望星空；也許生活很美好，充滿了歡聲笑語，讓你感受到滿心歡喜，但依然有人選擇放棄生命，放棄希望。倒不是說你必須成為什么樣的人，做什么事，只是希望你知道自己在做什么，自己想做什么，此時此刻你是否對當下的生活滿意，畢竟生活的點點滴滴都是選擇，遵循內(nèi)心最真實的感受，最真實的想法，或堅持，或放棄，只要你感覺舒適就好，只要你覺得值得就好，至于其他人說什么倒是無足輕重的了……
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