算法笔记 -- 338. 比特位计数

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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(n log n) 的解决方案,你可以在线性时间复杂度 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:

1、如果 i 为偶数,那么f(i) = f(i/2)
因为 i/2 本质上是i的二进制左移一位,低位补零,所以1的数量不变。
2、如果 i 为奇数,那么f(i) = f(i - 1) + 1
因为如果i为奇数,那么 i - 1必定为偶数,而偶数的二进制最低位一定是0,
那么该偶数 +1 后最低位变为1且不会进位,所以奇数比它上一个偶数bit上多一个1,即 f(i) = f(i - 1) + 1。

三、AC 代码:

class Solution:
    def countBits(self, num: int) -> List[int]:
        res = [0]
        for i in range(1,num+1):
            if i%2 == 0:
                res.append(res[i//2])
            else:
                res.append(res[i-1] + 1)
        return res

       

四、参考:

C++动态规划,根据二进制的最高位计算 - 比特位计数 - 力扣(LeetCode)

看完官方题解在想,这题没有那么复杂啊,能利用二进制就可以了啊,1,2,4,8,16就是每次跳跃的情况啊 - 比特位计数 - 力扣(LeetCode)

三种解题思路;通俗易懂;循序渐进;知识点很多建议反复看 - 比特位计数 - 力扣(LeetCode)