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作者： 千石
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前言
本文内容来自我平时学习的一些积累，如有错误，还请指正
在题目实战部分，我将代码实现和代码解释设置在了解题思路的下方，方便各位作为参考刷题
一些话
本文内容来自我平时学习的一些积累，如有错误，还请指正
前置知识
位运算是通过对二进制数的每一位进行操作来实现的
常见的位运算符包括：按位与(&)、按位或(|)、按位异或(^)、左移位(<<)、右移位(>>)、按位取反(~)等。
下面是位运算的一些基础知识：
- 基本原理
位运算是通过对二进制数的每一位进行操作来实现的，对于两个二进制数的位运算，只有对应位置的位相同才会返回1，否则返回0。例如，对于两个二进制数1010和1101进行按位与运算，结果为1000。
- 应用场景
位运算可以用于一些特殊的场景，如图形图像处理、网络通信、加密解密等方面。在程序开发中，位运算可以用于优化代码性能，如用位运算代替一些常见的数学运算，可以提高代码效率。
- 按位与(&)
按位与运算符(&)的特点是两个二进制数的对应位都为1时，结果的对应位才为1，否则为0。例如，对于两个二进制数1010和1101进行按位与运算，结果为1000。
- 按位或(|)
按位或运算符(|)的特点是两个二进制数的对应位只要有一个为1时，结果的对应位就为1，否则为0。例如，对于两个二进制数1010和1101进行按位或运算，结果为1111。
- 按位异或(^)
按位异或运算符(^)的特点是两个二进制数的对应位不同时，结果的对应位为1，否则为0。例如，对于两个二进制数1010和1101进行按位异或运算，结果为0111。
- 左移位(<<)
左移位运算符(<<)的特点是将一个二进制数的每一位向左移动n位，右侧用0填充。例如，将二进制数1010左移2位，结果为101000。
- 右移位(>>)
右移位运算符(>>)的特点是将一个二进制数的每一位向右移动n位，左侧用0填充。例如，将二进制数1010右移2位，结果为0010。
- 按位取反(~)
按位取反运算符(~)的特点是将一个二进制数的每一位取反，即0变为1，1变为0。例如，对于二进制数1010进行按位取反运算，结果为0101。
实战
题目一：191. 位1的个数
思路
可以通过将输入的二进制数转换为字符串，然后遍历字符串来计算其汉明重量。遍历字符串时，每当遇到一个字符为 '1' 时，就将计数器加 1。最后返回计数器的值即可。
代码实现
def hammingWeight(n: int) -> int:
# 将整数转换为二进制字符串
binary_str = bin(n)[2:]
# 计数器初始化为 0
count = 0
# 遍历二进制字符串，计算其中 1 的个数
for char in binary_str:
if char == '1':
count += 1
# 返回计数器的值
return count
结果展示
题目二：231. 2 的幂
思路
如果一个数 n 是 2 的幂次方，那么它的二进制表示中只有一个二进制位是 1，其余位都是 0。如果我们把 n 减去 1，那么二进制表示中原来为 1 的那一位变成了 0，而原来为 0 的那些位都变成了 1。例如，对于数 8（二进制表示为 1000），如果我们将其减去 1，得到 7（二进制表示为 0111）。因此，如果 n 是 2 的幂次方，那么 n & (n - 1) 的结果一定为 0。
代码实现
def isPowerOfTwo(n: int) -> bool:
if n <= 0:
return False
return n & (n - 1) == 0
结果展示
题目三：
思路
要颠倒一个给定的 32 位无符号整数的二进制位，可以将其转换为二进制字符串，然后颠倒该字符串，最后将结果转换回整数。
代码实现
def reverse_bits(n: int) -> int:
# 将整数转换为二进制字符串，左侧补零保证字符串长度为 32
b_str = bin(n)[2:].zfill(32)
# 将字符串反转
b_str_rev = b_str[::-1]
# 将反转后的字符串转换回整数
return int(b_str_rev, 2)
