LeetCode笔记:位1的个数

问题

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)。

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 3  中,输入表示有符号整数 -3

示例 1:

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: 00000000000000000000000010000000

输出: 1

解释: 输入的二进制串 00000000000000000000000010000000  中,共有一位为 '1'。

示例 3:

输入: 11111111111111111111111111111101

输出: 31

解释: 输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中,共有 31 位为 '1'。

提示:

  • 输入必须是长度为 32二进制串

进阶

  • 如果多次调用这个函数,你将如何优化你的算法?

解法一

思路:

观察n & 1的特性

n: 110010101001

1: 000000000001

n & 1: 000000000001

可以看到结果取决于 n 里面和数字 1 的相同位置的数字,这里 n 的最后一个数字是 1,所以结果是 1。

如果一个数字的每一个二进制位都使用 & 1,则可以用这个特来统计 1 的个数。我们采用1<<i将左移 n 位。

代码:

/**
 * @param {number} n - a positive integer
 * @return {number}
 */
var hammingWeight = function (n) {
  let result = 0;
  for (let i = 0; i < 32; i++) {
    /**
            n:    110010101001
            1<<i: 000000000001

            1左移i位,则每次循环找出1<<i倒数第i位的数字1和n倒数第二位的数字(不知道是0还是1),进行与运算,得出的结果要么是0,要么不是0,不是0的时候说明是1
         */
    if ((n & (1 << i)) !== 0) {
      result++;
    }
  }

  return result;
};

解法二

思路:

观察 n = 6, n.toString(2) 取得二进制数字

n : 110

n-1: 101

n & (n-1): 100

n & (n-1)会把 n 的最低位的 1 转化为 0,如此循环转化,直到结果为 0,可以统计 1 的个数

代码:

/**
 * @param {number} n - a positive integer
 * @return {number}
 */
var hammingWeight = function (n) {
  let result = 0;
  while (n) {
    //  n & (n-1)把 n的最低位的1转化为0
    n &= n - 1;
    result++;
  }

  return result;
};

参考

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