二进制反码转换问题|豆包MarsCode AI刷题

新知识点总结

1. 特殊情况处理：

   • 在处理特殊输入时，需要单独处理某些特殊情况。例如，当输入为 0 时，其反码定义为 1。

2. 二进制转换：

   • 使用 bin() 函数将十进制数转换为二进制字符串。bin() 函数返回的字符串以 '0b' 开头，表示这是一个二进制数。

3. 字符串操作：

   • 使用切片操作 binary_str[2:] 去掉二进制字符串的前缀 '0b'。
   • 使用列表推导式和字符串连接方法 join() 来生成二进制反码字符串。

4. 字符串转整数：

   • 使用 int() 函数将二进制字符串转换回十进制整数。int() 函数的第二个参数指定字符串的基数（在这里是 2）。

5. 函数定义和调用：

   • 定义一个函数 solution，接受一个整数参数 N，并返回其二进制反码对应的十进制数。
   • 在主程序中调用该函数并打印结果，以验证函数的正确性。

分析与理解

问题背景

给定一个整数 N，我们需要计算其二进制表示的反码，并将结果转换回十进制数。二进制反码是指将二进制数中的每个 0 替换为 1，每个 1 替换为 0。

解决方案

1. 特殊情况处理：

   • 如果 N 为 0，直接返回 1，因为 0 的反码定义为 1。

   python
   深色版本
   if N == 0:
       return 1
   

2. 二进制转换：

   • 使用 bin() 函数将 N 转换为二进制字符串，并去掉前缀 '0b'。

   python
   深色版本
   binary_str = bin(N)[2:]
   

3. 计算二进制反码：

   • 使用列表推导式和字符串连接方法 join() 来生成二进制反码字符串。

   python
   深色版本
   flipped_str = ''.join('1' if bit == '0' else '0' for bit in binary_str)
   

4. 字符串转整数：

   • 使用 int() 函数将二进制反码字符串转换回十进制整数。

   python
   深色版本
   flipped_int = int(flipped_str, 2)
   

5. 返回结果：

   • 返回计算得到的二进制反码对应的十进制数。

   python
   深色版本
   return flipped_int
   

代码实现

python
深色版本
def solution(N: int) -> int:
    if N == 0:
        return 1  # 特殊情况处理，0的反码为1
    
    # 将十进制数N转换为二进制字符串，去掉前缀'0b'
    binary_str = bin(N)[2:]
    
    # 计算二进制反码
    flipped_str = ''.join('1' if bit == '0' else '0' for bit in binary_str)
    
    # 将二进制反码字符串转换为十进制数
    flipped_int = int(flipped_str, 2)
    
    return flipped_int

if __name__ == '__main__':
    print(solution(N=5) == 2)  # 输出应为 True
    print(solution(N=10) == 5) # 输出应为 True
    print(solution(N=0) == 1)  # 输出应为 True

学习建议

1. 理解基本概念：

   • 在深入研究具体的题目之前，先花时间理解二进制转换、字符串操作和条件判断等基本概念。这些是解决此类问题的基础。

2. 练习经典问题：

   • 经典问题如二进制转换、字符串操作等都是很好的练习材料。这些问题能够帮助巩固对基本概念的理解，并学会如何应用这些技术解决实际问题。

3. 逐步构建解决方案：

   • 当面对一个新的问题时，尝试先手动解决几个小规模的例子，这有助于理解问题的本质并发现规律。之后，再尝试将其转化为算法或代码实现。

4. 优化代码：

   • 学会使用更简洁的语法，使代码更加优雅和高效。例如，可以使用列表推导式和字符串连接方法来替代传统的循环和条件判断。

5. 多做题，多思考：

   • 实践是检验真理的唯一标准。通过不断地练习和思考，你会逐渐建立起对问题的感觉，遇到新问题时也能更加从容应对。