357. Count Numbers with Unique Digits 统计各位不同的数字个数

Given a non-negative integer n, count all numbers with unique digits, x, where 0 ≤ x < 10^n.
Example:
Given n = 2, return 91. (The answer should be the total numbers in the range of 0 ≤ x < 100, excluding [11,22,33,44,55,66,77,88,99])

给定非负整数n,要求在0到10^n的范围内(左闭右开),统计所有各位不相同的数字的个数。


思路
设f(n)为恰好为n位数时所有各位数字均不同的数字个数。根据排列组合的原理,容易得到以下规律:

  • f(0)=1
  • f(1)=10
  • f(2)=9*9
  • f(3)=998=8f(2)=(10-2)f(2)
  • 当n<=10时,f(n)=(10-n+1)*f(n-1)
  • 当n>10时,由于必会选取至少一个重复数字,因而f(n)=0

而题目中要求的是返回0到10^n之中所有的满足条件的数字个数,所以最后的结果res应该是:

  • res(0)=1
  • res(1)=10
  • res(2)=f(2)+f(1)=91
  • res(3)=f(3)+f(2)+f(1)=f(3)+res(2)
  • res(>10)=res(10)
class Solution {
public:
    int countNumbersWithUniqueDigits(int n) {
        vector<int> res(11);
        res[0]=1;
        res[1]=10;
        res[2]=9*9;
        for(int i=3;i<res.size();i++){
            res[i]=res[i-1]*(10-i+1);
        }
        for(int i=2;i<res.size();i++){
            res[i]+=res[i-1];
        }
        if(n<=0) return res[0];
        else if(n>10) return res[10];
        else return res[n];
    }
};
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