C++如何判断一个数是否为丑数(Ugly Number)

老敏吖_2603

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2026-06-13

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原创

丑数是质因数仅含2、3、5的正整数(1亦算),判断需不断除尽2、3、5,最终结果必须为1;若中途余数含其他质因数(如14÷2=7),则不是丑数。

c++如何判断一个数是否为丑数(ugly number)

什么是丑数,以及为什么不能只除2、3、5一次

丑数是指正整数中质因数只包含 2、3、5 的数(1 也被定义为丑数)。常见误区是:看到能被 2、3 或 5 整除,就认为是丑数。但比如 14 能被 2 整除,剩下 7 —— 而 7 不在 {2,3,5} 中,所以不是丑数。

核心逻辑是:不断用 2、3、5 去除尽这个数,最后结果必须恰好等于 1 才算丑数。

  • 对 n 直接返回 <code>false(丑数定义要求是正整数)
  • n == 1 是边界情况,直接返回 true
  • 只要 n 还能被 2 整除,就持续除以 2;同理处理 3 和 5
  • 最后检查剩余值是否为 1

标准实现:循环除尽法(推荐)

这是最直观、不易出错的写法,时间复杂度 O(log n),空间 O(1),且兼容所有 C++ 标准(包括 C++11 及以后)。

bool isUgly(int n) {
    if (n 
<p>注意点:</p><div class="aritcle_card flexRow artxards">
											<div class="artcardd flexRow">
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													<a rel="nofollow" href="/xiazai/gongju/2823" title="C++14" class="overflowclass">C++14</a>
													<p class="overflowclass">C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。</p>
												</div>
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												</a>
											</div>
										</div>
  • 使用 for (int p : {2, 3, 5}) 避免重复写三段 while,也防止漏掉某个因子
  • while (n % p == 0) 确保“除尽”,不是只除一次
  • 不要用 float 或 double 做整除判断——浮点精度会导致 14 / 2 == 7.0 判断失败

递归写法容易踩的坑

有人倾向写成递归形式,比如 return n == 1 || (n % 2 == 0 && isUgly(n/2)) || ...,但这有明显问题:

  • 没处理 n 会无限递归(如 <code>isUgly(0) → isUgly(0))
  • 短路逻辑不保证顺序,某些编译器可能先算后面分支,导致除零或负数递归
  • 栈深度随 log n 增长,对极大数(如接近 INT_MAX)有风险
  • 可读性反而不如循环清晰

除非明确要求函数式风格且已加完备守卫,否则不建议递归。

LeetCode 测试用例里容易忽略的细节

LeetCode 第 263 题(Ugly Number)的测试用例包含几个易错点:

  • isUgly(0) 返回 false —— 0 不是正整数
  • isUgly(-2147483648)(即 INT_MIN)传入时,若函数参数是 int,值不变,但后续 n % 2 在负数下仍可计算(C++ 中负数取模符号取决于实现,但 n % 2 == 0 对偶数仍成立);不过更稳妥做法是开头就判 n
  • isUgly(1) 必须返回 true,这是定义,不是特例
  • 如果用 long long 接参再转回 int,反而引入不必要转换,无意义

真正需要小心的,是把“能被 2/3/5 整除”和“质因数仅含 2/3/5”混为一谈——前者是必要不充分条件。

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