日新刷题 - 338. 比特位计数

84 阅读1分钟

持续创作,加速成长!这是我参与「掘金日新计划 · 10 月更文挑战」的第13天,点击查看活动详情

一、题目描述:

338. 比特位计数 - 力扣(LeetCode)

给你一个整数 n ,对于 0 <= i <= n 中的每个 i ,计算其二进制表示中 1 的个数 ,返回一个长度为 n + 1 的数组 ans 作为答案。

示例 1:

输入:n = 2
输出:[0,1,1]
解释:
0 --> 0
1 --> 1
2 --> 10

示例 2:

输入:n = 5
输出:[0,1,1,2,1,2]
解释:
0 --> 0
1 --> 1
2 --> 10
3 --> 11
4 --> 100
5 --> 101

提示:

  • 0 <= n <= 10^5   进阶:

  • 很容易就能实现时间复杂度为 O(nlogn)O(n log n) 的解决方案,你可以在线性时间复杂度 O(n)O(n) 内用一趟扫描解决此问题吗?

  • 你能不使用任何内置函数解决此问题吗?(如,C++ 中的 __builtin_popcount )

二、思路分析:

位运算位运算位运算!!!涉及到二进制可以考虑位运算!!!
计算机对于数据的存储都是二进制,因此可以直接进行位运算。
对于一个数num,他的1/2(向下取整)用位运算可以表示为右移一位,num>>1
0的1比特位数为0毋庸置疑,那么从开始,就可以开始利用问题分解为独立子问题求解。
即:对于可以被2整除的数num,也就是偶数,他的二进制中1的个数就是num>>1后1的个数
对于奇数num,会有一个剩余的余数1要加在尾巴上,比num>>1后1的个数多1.
用动态规划的表达式就是:
bitArray[i] = bitArray[i >> 1] + (i & 1);
i和1按位与运算,若i为偶数,则得0,若i为奇数,则得1.

三、AC 代码:

class Solution {
    public int[] countBits(int num) {
        int[] bitArray = new int[num + 1];
        for (int i = 1; i <= num; i++) {
            bitArray[i] = bitArray[i >> 1] + (i & 1);
        }
        return bitArray;
    }
}

四、参考:

c++超96%的简单解法 - 比特位计数 - 力扣(LeetCode)

数学法找规律,动态规划--Java解 - 比特位计数 - 力扣(LeetCode)