191. 位 1 的个数(位运算)

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每日刷题第52天 2021.02.25

位 1 的个数

题目

  • 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

  • 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

  • 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。
  • 输入必须是长度为 32 的 二进制串 。

(拓展)进制间的转换

非十进制转十进制

  • 举例:将八进制数转成十进制,只要将其每个数位的加权和即可。
    • 645.3(8) = 6 * 10 ^ 2 + 4 * 10 ^ 1 + 5 * 10 ^ 0 + 3 * 10 ^ -1

十进制转非十进制

  • 将十进制转换成X进制数,需要对整数部分小数部分分别转换。

整数部分

  • 转换方式:将十进制的整数部分每次除以X直到变成0,并记录每次的余数,反向遍历每次的余数即可得到X进制表示。
  • 举例
// 将十进制数50转成二进制
50 / 2 = 250
25 / 2 = 121
12 / 2 = 60
6  / 2 = 30
3  / 2 = 11
1  / 2 = 01
  • 反向遍历每次的余数,因此十进制数50转成二进制数是110010(2)
  • 注意⚠️:需要特殊注意0负数的情况

小数部分

  • 转换方式:将十进制数的小数部分每次乘以X直到变成0(小数部分),并记录每次的整数部分,正序遍历每次整数部分即可得到X进制表示。
  • 举例
// 将十进制数0.6875转成二进制
0.6875 * 2 = 1.375 整数部分 1
0.375  * 2 = 0.75  整数部分 0
0.75   * 2 = 1.5   整数部分 1
0.5    * 2 = 1     整数部分 1
  • 正序遍历依次是1011,因此十进制数0.6875转换成二进制数是0.1011(2)

其他进制之间的转换

  • 一般思路:先将其转换成十进制数,再转换成目标进制数。
  • 但是(neverthness),二进制数转成八进制数和十六进制数,不需要经过上述操作。
  • 1位八进制数可以表示成3位二进制数,1位十六进制数可以表示成4位二进制数

(拓展)位运算共有 6 种(与、或、异或、取反、左移和右移)

  • 其中左移和右移统称移位运算,移位运算又分为算术移位和逻辑移位。
  • 上述位运算中,只有取反是一元运算,其余的都是二元运算。

解法

  • 十进制转换为2进制的方法,运用题
/**
 * @param {number} n - a positive integer
 * @return {number}
 */
var hammingWeight = function(n) {
  // 每次都除2,知道结果为0
  let ans = 0;
  while(true) {
    if(n % 2 == 1) ans++;
    // console.log(n);
    n = parseInt(n / 2);
    if(n == 0) return ans;
  }
  return ans;
};

参考书目

  • leetbook位运算,推荐大家可以去看看