快捷搜索:  汽车  科技

编程时如何表示一个数的二进制(算法二进制中1)

编程时如何表示一个数的二进制(算法二进制中1)代码如下:本文内容出处是力扣官网,希望和大家一起刷算法,在后面的路上不变秃但是变强!好兄弟可以点赞并关注我的公众号“javaAnswer”,全部都是干货。

编程时如何表示一个数的二进制(算法二进制中1)(1)

编写一个函数,输入是一个无符号整数(以二进制串的形式),返回其二进制表达式中数字位数为 '1' 的个数(也被称为 汉明重量)。

示例1
  • 输入:n = 11 (控制台输入 00000000000000000000000000001011)
  • 输出:3
  • 解释:输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中,共有三位为 '1'。
示例2
  • 输入:n = 4294967293 (控制台输入 11111111111111111111111111111101,部分语言中 n = -3)
  • 输出:31
  • 解释:输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中,共有 31 位为 '1'。
提示
  • 请注意,在某些语言(如 Java)中,没有无符号整数类型。在这种情况下,输入和输出都将被指定为有符号整数类型,并且不应影响您的实现,因为无论整数是有符号的还是无符号的,其内部的二进制表示形式都是相同的。
  • 在 Java 中,编译器使用 二进制补码 记法来表示有符号整数。因此,在上面的 示例 2 中,输入表示有符号整数 -3。
  • 输入必须是长度为 32 的 二进制串 。
方法一:逐位判断

根据 与运算 定义,设二进制数字 n ,则有:

  • 若 n&1=0 ,则 n 二进制 最右一位 为 0 ;
  • 若 n&1=1 ,则 n 二进制 最右一位 为 1 。

根据以上特点,考虑以下 循环判断 :

  • 判断 n 最右一位是否为 1 ,根据结果计数。
  • 将 n 右移一位(本题要求把数字 n 看作无符号数,因此使用 无符号右移 操作)。

代码如下:

编程时如何表示一个数的二进制(算法二进制中1)(2)

复杂度分析
  • 时间复杂度: O(log 以 2 为底 n的对数) ,此算法循环内部仅有 移位、与、加 等基本运算,占用 O(1) ;逐位判断需循环 log 以 2 为底 n的对数 次,其中 log 以 2 为底 n的对数 代表数字 n 最高位 1 的所在位数。
  • 空间复杂度: O(1) ,变量 ret 使用常数大小的额外空间。
方法二:位运算优化
  • (n - 1) 解析: 二进制数字 n 最右边的 1 变成 0 ,此 1 右边的 0 都变成 1 。
  • n&(n−1) 解析: 二进制数字 n 最右边的 1 变成 0 ,其余不变。

代码如下:

编程时如何表示一个数的二进制(算法二进制中1)(3)

复杂度分析
  • 时间复杂度: O(M),n&(n−1) 操作仅有减法和与运算,占用 O(1) ;设 M 为二进制数字 n 中 1 的个数,则需循环 M 次(每轮消去一个 1 ),占用 O(M) 。
  • 空间复杂度: O(1),变量 ret 使用常数大小额外空间。
END

本文内容出处是力扣官网,希望和大家一起刷算法,在后面的路上不变秃但是变强!

好兄弟可以点赞并关注我的公众号“javaAnswer”,全部都是干货。

猜您喜欢: