Как найти сумму цифр числа в Python? Разбор подходов

Расширенные примеры

Пример 1. Сумма цифр для списка чисел

def sum_digits_math(n):
    total = 0
    n = abs(n)
    while n:
        total += n % 10
        n //= 10
    return total

numbers = [123, -456, 7890, 0, 100200]
sums = [sum_digits_math(num) for num in numbers]
print(sums)  # [6, 15, 24, 0, 3]

[6, 15, 24, 0, 3]

Пояснения:

Генератор списка применяет функцию к каждому элементу. Подходит для массовой обработки данных.

Пример 2. Сумма цифр в различных системах счисления

def sum_digits_base(n, base):
    """Сумма цифр числа n в системе счисления base (base > 1)"""
    if n == 0:
        return 0
    n = abs(n)
    total = 0
    while n > 0:
        total += n % base
        n //= base
    return total

print(sum_digits_base(255, 2))   # двоичная: 11111111 -> 8
print(sum_digits_base(255, 16))  # шестнадцатеричная: FF -> 15+15=30
print(sum_digits_base(1234, 10)) # десятичная как обычно

8
30
10

Пояснения:

Вместо деления на 10 используется деление на основание системы. Пригодится для анализа цифровых корней в нестандартных основаниях.

Пример 3. Использование reduce для суммирования цифр

from functools import reduce

def sum_digits_reduce(n):
    return reduce(lambda acc, ch: acc + int(ch), str(abs(n)), 0)

print(sum_digits_reduce(54321))  # 15

15

Пояснения:

Функция reduce последовательно применяет лямбда-функцию, накапливая сумму. Подход функционального стиля, хотя и менее читаемый.

Пример 4. Измерение производительности различных методов

import timeit

def sum_math(n):
    total = 0
    n = abs(n)
    while n:
        total += n % 10
        n //= 10
    return total

def sum_str(n):
    return sum(int(d) for d in str(abs(n)))

def sum_map(n):
    return sum(map(int, str(abs(n))))

num = 12345678901234567890
for func in (sum_math, sum_str, sum_map):
    t = timeit.timeit(lambda: func(num), number=100000)
    print(f"{func.__name__}: {t:.5f} sec")

sum_math: 0.24567 sec
sum_str: 0.31245 sec
sum_map: 0.28912 sec

Пояснения:

Математический способ (while) обычно быстрее, так как не использует строковые операции. Приведённые числа зависят от версии Python и железа.

Пример 5. Сумма цифр числа, заданного строкой (например, из файла)

def sum_digits_from_string(s):
    """s - строка, содержащая только цифры и, возможно, знак"""
    # удаляем знак минуса, если есть
    s = s.lstrip('-')
    return sum(int(ch) for ch in s if ch.isdigit())

print(sum_digits_from_string('-12345'))  # 15
print(sum_digits_from_string('98765'))   # 35
# с посторонними символами не сработает корректно

15
35

Пояснения:

Полезно, когда число получено как строка (например, из CSV-файла). Проверка isdigit() отсеивает нецифровые символы, но может пропустить десятичную точку.

Пример 6. Рекурсия с мемоизацией (для серии вызовов)

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=None)
def sum_digits_memo(n):
    n = abs(n)
    if n < 10:
        return n
    return n % 10 + sum_digits_memo(n // 10)

print(sum_digits_memo(12345))  # 15
print(sum_digits_memo(67890))  # 30
# повторный вызов с тем же значением берётся из кэша

15
30

Пояснения:

Декоратор lru_cache запоминает результаты для уже вычисленных чисел. Ускоряет повторные вызовы, но глубина рекурсии остаётся ограничением.

Пример 7. Поиск чисел с заданной суммой цифр (например, все трёхзначные с суммой 15)

def numbers_with_sum(sum_target, digits_count):
    result = []
    start = 10 ** (digits_count - 1)
    end = 10 ** digits_count - 1
    for num in range(start, end + 1):
        if sum(int(d) for d in str(num)) == sum_target:
            result.append(num)
    return result

print(numbers_with_sum(15, 3)[:10])  # первые 10 трёхзначных с суммой 15

[159, 168, 177, 186, 195, 249, 258, 267, 276, 285]

Пояснения:

Пример комбинаторного использования суммы цифр. Для больших диапазонов лучше применить генерацию комбинаций.