leetcode 338. 比特位计数

本文介绍了一种计算非负整数范围内每个数字二进制中1的个数的算法,采用线性时间O(n)扫描实现,避免了传统O(n*sizeof(integer))的时间复杂度。通过观察奇偶数特性,提出了一种高效算法,并附带了一个计算单个数字二进制中1的个数的代码示例。

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给定一个非负整数 num。对于 0 ≤ i ≤ num 范围中的每个数字 i ,计算其二进制数中的 1 的数目并将它们作为数组返回。

示例 1:

输入: 2
输出: [0,1,1]

示例 2:

输入: 5
输出: [0,1,1,2,1,2]

进阶:

给出时间复杂度为O(n*sizeof(integer))的解答非常容易。但你可以在线性时间O(n)内用一趟扫描做到吗?
要求算法的空间复杂度为O(n)。

这道题大概思路是,如果要求i的二进制中1的个数,那么如果i是偶数,则和i/2二进制1的个数相等,因为就相当于向左移动一位,如果i是奇数,则相当于是 (i-1) 这个数的二进制的最后一位加1(这里i为奇数,那么i-1为偶数,最后一位为0,i相当于把i最后一个二进制变为1)。

class Solution {
public:
    vector<int> countBits(int num) {
         vector<int> v(num+1, 0);
        for (int i = 1; i < num+1; ++i) {
            v[i] = v[i>>1]+(i%2);
        }
        return v;
    }
};

顺便记一下,计算一个数字二进制中有多少个1的代码:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int t;
    cin>>t;
    int count=0;
    while(t)
    {
        t &= (t-1);
        count++;
    }
    cout<<count<<endl;
}

一个数字减1的二进制等于原来这个数字的最后一个1以及后面的所有0都取反,这样 t&=(t-1) 相当于去掉了最后一个1。

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