刷题笔记-338. 比特位计数

144 阅读1分钟

开启掘金成长之旅!这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第15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:

有点找规律的性质。 任意一个dp[i]等于离他最近的一个2的整数次方数的值+dp[i-2的整数次方数] 每个2的整数次方数的值都为1;

动态规划:

  1. 初始值:dp[0] = 0, dp[1] = 1;
  2. 转移函数 dp[i] = dp[cur]+dp[i-cur];或者dp[i] = 1;
  3. 结果: dp

三、AC 代码:

class Solution {
public:
    vector<int> countBits(int num) {
        if(num==0) return {0};
        vector<int> dp(num+1,0);
        dp[1] = 1;
        int cur = 1;
        for(int i = 2;i<=num;++i){
            if(i/cur==2&&i%cur==0){
                dp[i] = 1;
                cur = i;
            }
            else dp[i] = dp[cur]+dp[i-cur];
        }
        return dp;
    }
};

四、总结:

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。

五、参考:

卑鄙的异乡人,巧妙的动态规划(图解过程) - 比特位计数 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)