【刷题记录】23.二进制中1的个数

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一、题目描述:

题目来源:LeetCode>二进制中1的个数

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,在下面的 示例 3 中,输入表示有符号整数 -3。  

示例 1:

输入:n = 11 (控制台输入 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:n = 128 (控制台输入 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:n = 4294967293 (控制台输入 11111111111111111111111111111101,部分语言中 n = -3)

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 的 二进制串 。

二、思路分析:

  1. 大体思路:逐位判断
  2. 根据 与运算 定义,设二进制数字 n
  3. 若 n & 1 = 0n&1=0 ,则 nn 二进制 最右一位 为 00
  4. 若 n & 1 = 1n&1=1 ,则 nn 二进制 最右一位 为 11
  5. 根据以上特点,循环判断 :n 最右一位是否为 11 ,根据结果计数。
  6. 将 n 右移一位(本题要求把数字 n 看作无符号数,因此使用 无符号右移 操作)。
  7. 初始化数量统计变量 result = 0
  8. 循环逐位判断: 当 n = 0时跳出。
  9. result += n & 1 : 若 n & 1 = 1,则统计数 result 加一。
  10. n >>= 1 : 将二进制数字 n 无符号右移一位( Java 中无符号右移为 ">>>" ) 。 返回统计数量 result 。

三、AC 代码:

    public class Solution {
        public int hammingWeight(int n) {
            int result = 0;
            while (n != 0) {
                result += n & 1;
                n >>>= 1;
            }
            return result;
        }
    }

四、总结:

  1. 位运算符是对二进制进行运算,主要包括:“与”、“非”、“或”、“异或”。
  2. 与运算符用符号“&”表示,使用规:两个操作数中位都为1,结果才为1,否则结果为0。
  3. 或运算符用符号“|”表示,运算规律:两个位只要有一个位为1,那么结果就是1,否则就为0。
  4. 非运算符用符号“~”表示,运算规律:如果位为0,结果是1,如果位为1,结果是0。
  5. 异或运算符是用符号“^”表示的,运算规律:两个操作数的位中,相同则结果为0,不同则结果为1。

左移与右移:

  1. <<(左移),>>(右移)皆属于位运算符.其运算比乘除快,所以我们可以用其优化代码。

  2. <<表示左移,不分正负数,低位补0;规则则是带符号位移,高位移出,低位补0,移动位数超过该类型的最大位数,则进行取模,如对Integer型左移34位,实际上只移动了两位。

  3. >>表示右移,如果该数为正,则高位补0,若为负数,则高位补1。

  4. >>>表示无符号右移,也叫逻辑右移,即若该数为正,则高位补0,而若该数为负数,则右移后高位同样补0。

左移代表乘,左移一位代表乘2,左移两位代表乘4,依次递增,

右移代表除, 右移一位代表除2,右移两位代表除4,依次递增