Java中如何高效排除百位为5及是3的倍数的数字

首先直接给结论：转字符串的方案可以实现需求，但还有更简洁高效的纯数值运算方案，比你目前的循环区间判断性能高几个量级。

原有实现的问题 #

你目前写的区间循环判断存在两个明显缺陷：

• 仅能覆盖500_{599的区间，要覆盖1}10000内所有百位为5的数，还需要额外写1500_1599、25002599等共9段区间的判断逻辑，代码冗余度极高
• 每次判断单个数字最多要执行100次比较操作，全量1万条数据最多要执行100万次比较，性能损耗非常大

可选方案对比 #

1. 字符串转换方案 #

该方案可以实现需求，不需要写多段区间判断，示例逻辑如下：

// 先补前导零统一长度，避免不足三位时索引报错
String numStr = String.format("%04d", a);
if (numStr.charAt(2) == '5') {
    return false;
}

优缺点：逻辑直观好理解，但每次判断需要做字符串格式化、对象创建、字符索引操作，开销高于纯数值运算，仅适合小数据量场景。

2. 算术运算方案（最优推荐） #

百位的数值可以直接通过算术运算提取，不需要转换类型，也不需要循环，一行代码即可实现，提取公式为：(a / 100) % 10 == 5
逻辑说明：

• 先把数字除以100做整数运算，直接抹掉最后两位，例如567 / 100 = 5、1523 / 100 = 15、9599 / 100 = 95
• 再对10取余，即可直接得到百位的数值，等于5就满足排除条件

完整实现代码 #

结合排除3的倍数的需求，完整的过滤逻辑如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class NumberFilter {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> validNumbers = new ArrayList<>();
        // 遍历1到10000的所有数字
        for (int a = 1; a <= 10000; a++) {
            // 满足任意一个排除条件就跳过
            if (a % 3 == 0 || (a / 100) % 10 == 5) {
                continue;
            }
            validNumbers.add(a);
        }
    }
}

该方案每个数字仅需要2次算术运算+2次比较，1万条数据仅需要几万次操作，性能远高于前两种方案，且代码简洁无冗余。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JpG099