[LeetCode刷题记录]190-191 Number of 1 Bits & Reverse Bits

最新推荐文章于 2025-08-12 12:49:47 发布

CiaoLiang

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分类专栏： LeetCode 文章标签： leetcode 二进制

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本文深入解析了二进制中求1的个数（汉明重量）、正整数翻转位以及32位无符号整数翻转的算法实现，并通过实例代码演示了解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Write a function that takes an unsigned integer and returns the number of ’1' bits it has (also known as the Hamming weight).

For example, the 32-bit integer ’11' has binary representation 00000000000000000000000000001011, so the function should return 3.

分析：这个题目是求一个正整数用二进制表示后其中的1的个数。看到题目后不难想到只要让其循环移位，每次和0x01做与操作，统计1的个数即可。

这样我们可以很快的写出代码。

<pre name="code" class="cpp"><span style="font-size:12px;">class Solution {
public:
    int hammingWeight(uint32_t n) {
        int result = 0;
        while(n!=0)
        {
            if(n&0x01)
            ++result;
            n = n>>1;
        }
        return result;
    }
};</span>

代码中有两点要注意：1）移位符代替除法效率要高；2）这种方法只适合于正整数情况。

在《剑指Offer》中有相同的题目，它对负数的情况也进行讨论。负数右移的时候，最高位符号保持不变。比如0x80000000右移一位的结果就是0xC0000000;如果这个循环持续进行，最后结果在0xFFFFFFFF，程序陷入死循环。

更好的改进方法是对0x01进行移位，然后对其做与，来计算为1的个数。

<pre name="code" class="cpp">class Solution {
public:
    int hammingWeight(uint32_t n) {
        int result = 0;
            unsigned int flag = 0;
        while(flag!=0)
        {
            if(n&flag)
                  ++result;
            flag = flag <<1;
        }
        return result;
    }
};

书中还给了另一种解法。

基于这样的事实：把一个整数减去1，再和原整数做与运算，会每次把整数最右边的第一个1变成0。一个数中有多少个1就可以做多少次这样的操作。我们可以把代码进一步改为：

class Solution {
public:
    int hammingWeight(uint32_t n) {
        int result = 0;
            unsigned int flag = 0;
        while(flag!=0)
        {
            if(n&flag)
                  ++result;
            flag = flag <<1;
        }
        return result;
    }
};

Reverse bits of a given 32 bits unsigned integer.

For example, given input 43261596 (represented in binary as 00000010100101000001111010011100), return 964176192 (represented in binary as00111001011110000010100101000000).

分析：题目要求把一个正整数的每位Bit翻转。这个题目可以用到191题的思想，首先用0x01循环右移，同时0x80000000循环左移。在原数字某位为1的时候（做与运算），让左移翻转数字的同样位置置1（做或运算）即可。

代码如下：

class Solution {
public:
    uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
        uint32_t p1=0x01;
        uint32_t p2=0x80000000;
        uint32_t result=0;
        while(p1)
        {
            if(n&p1)
              result=result|p2;
            p1=p1<<1;
            p2=p2>>1;
        }
        return result;
    }
};