LeetCode笔记:颠倒二进制位

问题

颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。

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,输出表示有符号整数 -1073741825

进阶:
如果多次调用这个函数,你将如何优化你的算法?

示例 1:

输入: 00000010100101000001111010011100

输出: 00111001011110000010100101000000

解释: 输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596,因此返回 964176192,其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000

示例 2:

输入: 11111111111111111111111111111101

输出: 10111111111111111111111111111111

解释: 输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293,因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10111111111111111111111111111111

示例 3:

输入: n = 00000010100101000001111010011100

输出: 964176192 (00111001011110000010100101000000)

解释: 输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596,因此返回 964176192,其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000

示例 4:

输入: n = 11111111111111111111111111111101

输出: 3221225471 (10111111111111111111111111111111)

解释: 输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293,因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10111111111111111111111111111111

提示:

  • 输入是一个长度为 32 的二进制字符串

解法

思路:

解法一

思路:

简单平常的思路,操作字符串和数组。

  1. 把十进制数字转化为二进制数字
  2. 分割成为数组,翻转这个数组后再合并成为一个新的字符串,这个新的字符串即为我们要找的翻转二进制字符串
  3. 对二进制字符串做一个前置补 0 处理
  4. 最后对结果转化为十进制数字输出

代码:

/**
 * @param {number} n - a positive integer
 * @return {number} - a positive integer
 */
var reverseBits = function (n) {
  // 转化为数组进行翻转,再转化回来
  let nr = n.toString(2).split("").reverse().join("");

  // 前置补0
  nr = nr.length < 32 ? nr + "0".repeat(32 - nr.length) : nr;

  // 转化为十进制输出
  return parseInt(nr, 2);
};

解法二

思路:

进阶写法,采用位运算

  1. 取得输入值n的最后一位二进制数,放到结果数字result的末尾
  2. 结果数字result向左移动 1 位
  3. 输入值n向右移动 1 位,循环整个n,从右到左把n所有的数字挪动到 result 的结尾,即完成了翻转
  4. 注意要用无符号>>>左移来处理负数

代码:

/**
 * @param {number} n - a positive integer
 * @return {number} - a positive integer
 */
var reverseBits = function (n) {
  // 结果数组
  let result = 0;

  // 循环整个n
  for (let i = 0; i < 32; i++) {
    // 1. result << 1:左移一位,腾出右边的空间,置为0
    // 2. n & 1:取得n最右边的数字,0或1
    // 3. (result << 1) | (n & 1):将n最右边的数字放到result的最右边
    result = (result << 1) | (n & 1);

    // n左移
    n >>>= 1;
  }

  // 要使用无符号左移
  return result >>> 0;
};

参考

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