数字黑洞

/* 
 * 任意一个5位数，比如：34256，把它的各位数字打乱，重新排列，可以得到 
 * 一个最大的数：65432，一个最小的数23456。 
 * 求这两个数字的差，得：41976，把这个数字再次重复上述过程（如果不足5位，则前边补0）。 
 * 如此往复，数字会落入某个循环圈（称为数字黑洞）。 
 比如，刚才的数字会落入：[82962,75933, 63954, 61974]这个循环圈。 
 请编写程序，找到5位数所有可能的循环圈，并输出，每个循环圈占1行。 
 其中5位数全都相同则循环圈为[0]，这个可以不考虑。循环圈的输出格式仿照： 
 [82962,75933, 63954, 61974] 
 其中数字的先后顺序可以不考虑。 
 */
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class 数字黑洞 {
	static Set<List<Integer>> sets = new HashSet<List<Integer>>();// 记录每个 循环圈
	static int start = 0; // 记录循环圈的开始位置

	// 得到最大的数
	public static int max(String s) {
		char[] c = s.toCharArray();
		Arrays.sort(c);
		StringBuffer sb = new StringBuffer(String.valueOf(c));
		return Integer.parseInt(sb.reverse().toString());
	}

	// 得到最小的数
	public static int min(String s) {
		char[] c = s.toCharArray();
		Arrays.sort(c);
		return Integer.parseInt(String.valueOf(c));
	}

	// 查找是否有循环圈
	public static boolean find(int n, List<Integer> lis) {
		for (int i = 0; i < lis.size(); i++) {
			if (n == lis.get(i)) {
				start = i; // 设置循环圈的开始
				return true;
			}
		}
		return false;
	}

	// 这个数字的五位是否都一样如:11111,22222,...
	public static boolean same(int n) {
		char[] c = (String.valueOf(n)).toCharArray();
		char t = c[0];
		for (int i = 1; i < c.length; i++) {
			if (t != c[i]) {
				return false;
			}
		}
		return true;
	}

	// 判断是否在sets元素里重复
	public static boolean contain(List<Integer> tt) {
		boolean flag = false;
		// 从sets头到尾扫描是是否包含tt元素组
		Iterator<List<Integer>> iter = sets.iterator();
		while (iter.hasNext()) {
			if (iter.next().containsAll(tt)) {
				flag = true;
				break;
			}
		}
		return flag;
	}

	// 输出循环圈
	public static void print() {
		Iterator<List<Integer>> iter = sets.iterator();
		while (iter.hasNext()) {
			System.out.println(iter.next());
		}
	}

	// 进入黑洞测试*********
	public static void bl(int n, List<Integer> lis) {
		String s = String.valueOf(n);
		int a = max(s); // 得到最大的数
		int b = min(s); // 得到最小的数
		int c = a - b; // 得到五位数 结果
		if (find(c, lis)) { // 找到循环圈
			List<Integer> temp = new ArrayList(); // 开辟新空间 并copy记录
			temp.addAll(lis.subList(start, lis.size()));
			if (!contain(temp)) { // 去重
				sets.add(temp); // 记录一个循环圈
			}
			lis.clear(); // 清空
			return;
		}
		lis.add(c);
		bl(c, lis); // 递归探测
	}

	// 主函数============
	public static void main(String[] args) {
		List<Integer> lis = new ArrayList(); // 保存记录
		for (int i = 10000; i < 99999; i++) {
			if (!same(i)) // 去掉不符合条件的元素:如(11111,22222,...)
				bl(i, lis); // 进入黑洞测试
		}
		print(); // 输出循环圈
	}
}