劍指offer第二版-15.二進制中1的個數(shù)(位運算)

本系列導(dǎo)航:劍指offer(第二版)java實現(xiàn)導(dǎo)航帖

面試題14:剪繩子

題目要求:
實現(xiàn)一個函數(shù),輸入一個int型整數(shù),輸出該數(shù)字在計算機中二進制表示形式的1的個數(shù)。例如9->1001,輸出2;-3->11111111111111111111111111111101,輸出31。

解題思路:
考查位運算,此題要注意負數(shù)的處理。首先要明確計算機中,數(shù)字是以補碼的形式存儲的,原碼反碼補碼不清楚的話請自己谷歌百度。其次,明確位運算符,與&,或|,非~,異或^,<<左移位,>>帶符號右移位,>>>無符號右移位(java有此符號,c++沒有)

  • 解法一:將數(shù)字無符號右移,直到為0。
  • 解法二:使用一個標記,初始為1,讓標記值與原輸入數(shù)字異或,然后標記值左移。解法一是原數(shù)字右移,而解法二是標記左移,從java來看思路類似但換了個角度;但這個思路在C++就很關(guān)鍵,因為C++中沒有>>>運算符,只能用解法二。
  • 解法三:沒接觸過的人應(yīng)該會覺得比較新穎。對于二進制數(shù)有如下結(jié)論:【把一個整數(shù)減去1之后再和原來的整數(shù)做位與運算,得到的結(jié)果相當(dāng)于把原整數(shù)的二進制表示形式的最右邊的1變成0】。比如1001,執(zhí)行一次上述結(jié)論,1001&1000=1000,將最右邊的1改為了0;再執(zhí)行一次,1000&0111=0000,第二個1也改成了0。因此能執(zhí)行幾次該結(jié)論,就有幾個1。對于解法一二,都需要循環(huán)32次,判斷每一個比特位是否為1,而解法三,循環(huán)次數(shù)等于比特位為1的個數(shù)。時間上是有改進的。
package chapter2;
/**
 * Created by ryder on 2017/7/6.
 * 二進制中的1的個數(shù)
 */
public class P100_NumberOf1InBinary {
    public static int numberOfOne1(int n){
        int count=0;
        while(n!=0){
            if((n&1)!=0)
                count++;
            n>>>=1;
        }
        return count;
    }
    public static int numberOfOne2(int n){
        int count=0;
        int flag=1;
        while(flag!=0){
            if((n&flag)!=0)
                count++;
            flag<<=1;
        }
        return count;
    }
    public static int numberOfOne3(int n){
        int count=0;
        while(n!=0){
            n = n&(n-1);
            count++;
        }
        return count;
    }
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(numberOfOne1(3));
        System.out.println(numberOfOne1(-3));
        System.out.println(numberOfOne2(3));
        System.out.println(numberOfOne2(-3));
        System.out.println(numberOfOne3(3));
        System.out.println(numberOfOne3(-3));
    }
}

運行結(jié)果

2
31
2
31
2
31

其他相關(guān)

  • 使用一條語句判斷一個正整數(shù)是不是2的整數(shù)次方
    public static boolean isPowerOfTwo(int n){
        return (n&(n-1))==0;
    }
  • 輸入兩個整數(shù)m,n,計算最少需要改變m的多少位才能得到n
    先對m,n進行異或,再統(tǒng)計異或結(jié)果中1的位數(shù)
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