这是我参与11月更文挑战的第5天,活动详情查看:2021最后一次更文挑战
颠倒二进制位
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 示例 2 中,输入表示有符号整数 -3,输出表示有符号整数 -1073741825。
示例 1:
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 2:
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
进阶:
如果多次调用这个函数,你将如何优化你的算法?
解题
解题思路
相信不少同学都刷到过这道题,也有自己的一些解答。我在此就给大家谈个一二,该题考查的就是位运算的知识,用其他的方法做起来都很难,因此深度理解位运算还是比较重要的。
最简单的方法也是最直接的方法:对二进制数从末位开始“遍历”,按照顺序每次取一位,存放在ans中,这样就能逐位颠倒。当然,这里所说的“遍历”,不是数组中那样的遍历,而是通过位的左移来实现的。
解题过程
如果将n看作一个长度为32的只有0,1的虚拟数组,要获取逆置数,那么我们肯定是从数组末尾开始取数字加到当前的ans中,然后让ans*2,再加下一个取出的数,那么像这样扫描到数组头部时的ans就是最终结果。
我们同样用这种思想来解决这个问题: 1).给定我们的数n,从低位到高位的顺序获取n当前最低位的值lowbit(用当前n&1); 2).将lowbit加入结果ans中,在这之前我们要将ans扩大2倍,或者说左移一位,然后用ans的最低位来接收lowbit, 3).n进行二进制位右移一位(不论是>>>还是>>效果都一样),来更新n的最低位,更新之后的lowbit为之前n的次低位。
代码实现
public class Solution {
// you need treat n as an unsigned value
public int reverseBits(int n) {
int res=n&1;
int i=1;
while(i<32){
n=n>>>1;
res=res<<1;
res+=n&1;
i++;
}
return res;
}
}
关于颠倒二进制位的思考和方法今天就分享到这里,同学想看到关于算法面试中的哪些疑难解析,可以给我留言,我们一起再来探讨,我们下篇文章再见。