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剑指offer 11——二进制中1的个数
题目描述
输入一个整数,输出该数32位二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。
输入
10
返回值
2
解题思路
方式1,每次右移一位再和1与,判断低位是0还是1。但是负数右移高位补一,因此不适用负数。
方式2,每次与自身-1想与,即n&(n-1),确保每次都减少一个1
这道题采用第二种方式
代码
int NumberOf1(int n) {
int res = 0;
while(n) {
++res;
n = n & (n - 1);
}
return res;
}
剑指offer 12——数值的整数次方
题目描述
给定一个double类型的浮点数base和int类型的整数exponent。求base的exponent次方。
保证base和exponent不同时为0输入
2,3
返回值
8.00000
解题思路
快速幂,将幂值作为二进制数来处理
如下面的例子所示,6 = 110
图片说明
代码
double Power(double base, int exponent) {
if (exponent < 0) {
base = 1 / base;
exponent *= -1;
}
double res = 1.0;
double x = base;
while(exponent) {
//如果当前幂位为1,乘上对应的乘积
if(exponent & 1)
res *= x;
//用于记录当前位幂的值
x *= x;
exponent >>= 1;
}
return res;
}
剑指offer 31——整数中1出现的次数(从1到n整数中1出现的次数)
题目描述
求出1到13的整数中1出现的次数,并算出100到1300的整数中1出现的次数?为此他特别数了一下1~13中包含1的数字有1、10、11、12、13因此共出现6次,但是对于后面问题他就没辙了。ACMer希望你们帮帮他,并把问题更加普遍化,可以很快的求出任意非负整数区间中1出现的次数(从1 到 n 中1出现的次数)。
输入
13
返回值
6
解题思路
找规律(详细参考力扣大佬的题解)
求每一位出现1的次数,累加即可
当前位:cur,高位:high,低位:low,当前位权值:digit
当前位为0,次数为 high × digit
当前位为1,次数为 high × digit + low + 1
其他情况,次数为(high + 1) × digit
代码
int NumberOf1Between1AndN_Solution(int n) {
int count = 0;
for(int i = 1; i <= n; i *= 10) {
int high = n / (i * 10);
int low = n % i;
int cur = (n / i) % 10;
if(cur == 0)
count += high * i;
else if(cur == 1)
count += (high * i + low + 1);
else
count += (high + 1) * i;
}
return count;
}
剑指offer 33——丑数
题目描述
把只包含质因子2、3和5的数称作丑数(Ugly Number)。例如6、8都是丑数,但14不是,因为它包含质因子7。 习惯上我们把1当做是第一个丑数。求按从小到大的顺序的第N个丑数。
输入
7
返回值
8
解题思路
丑数能分解为2^x × 3^y * 5^z
定义三个指针n2,n3,n4,分别代表2、3、5需要乘的那个数的下标
代码
int GetUglyNumber_Solution(int index) {
if(index <= 0) return 0;
vector<int> dp(index+1, 1);
int n2 = 1;
int n3 = 1;
int n5 = 1;
for(int i = 2; i <= index; ++i) {
int tmp = min(dp[n2] * 2, min(dp[n3]*3, dp[n5]*5));
dp[i] = tmp;
//因为可能重复,因此每个if都需要走到
if(tmp == dp[n2] * 2) ++n2;
if(tmp == dp[n3] * 3) ++n3;
if(tmp == dp[n5] * 5) ++n5;
}
return dp[index];
}
剑指offer 46——孩子们的游戏(圆圈中最后剩下的数)
题目描述
每年六一儿童节,牛客都会准备一些小礼物去看望孤儿院的小朋友,今年亦是如此。HF作为牛客的资深元老,自然也准备了一些小游戏。其中,有个游戏是这样的:首先,让小朋友们围成一个大圈。然后,他随机指定一个数m,让编号为0的小朋友开始报数。每次喊到m-1的那个小朋友要出列唱首歌,然后可以在礼品箱中任意的挑选礼物,并且不再回到圈中,从他的下一个小朋友开始,继续0…m-1报数…这样下去…直到剩下最后一个小朋友,可以不用表演,并且拿到牛客名贵的“名侦探柯南”典藏版(名额有限哦!!_)。请你试着想下,哪个小朋友会得到这份礼品呢?(注:小朋友的编号是从0到n-1)
输入
5,3
返回值
3
解题思路
递推式:f(n,m) = (x + m) % n;
其中x为n-1个孩子的圈,剩下的那个下标
代码
int LastRemaining_Solution(int n, int m) {
if(n <= 0) return -1;
int res = 0;
for(int i = 2; i <= n; ++i)
res = (res + m) % i;
return res;
}
剑指offer 47——求1+2+3+……+n
题目描述
求1+2+3+…+n,要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(A?B:C)。
输入
5
返回值
15
解题思路
这道题考察的是与运算符的短路特性
代码
int Sum_Solution(int n) {
//tag没有实际意义,目的是为了控制后面这一部分的计算
bool tag = n > 1 && (n += Sum_Solution(n-1));
return n;
}
剑指offer 48——不用加减乘除做加法
题目描述
写一个函数,求两个整数之和,要求在函数体内不得使用+、-、*、/四则运算符号。
输入
1,2
返回值
3
解题思路
这道题需要用到“与”、“异或”运算符
两个二进制数想与,同为1的位置1,说明该位需要进位,将结果右移一位恰好是进位和
两个数异或,不同置1,得到的结果是没有进位的和
代码
int Add(int num1, int num2) {
//当进位和不为0
while(num2 != 0) {
//进位和,这里使用无符号数,是因为负数左移低位会补1
int c = ((unsigned)(num1 & num2))<<1;
//无进位和
num1 = num1 ^ num2;
num2 = c;
}
}
剑指offer 67——剪绳子
题目描述
给你一根长度为n的绳子,请把绳子剪成整数长的m段(m、n都是整数,n>1并且m>1,m<=n),每段绳子的长度记为k[1],…,k[m]。请问k[1]x…xk[m]可能的最大乘积是多少?例如,当绳子的长度是8时,我们把它剪成长度分别为2、3、3的三段,此时得到的最大乘积是18。
输入
8
返回值
18
解题思路
使用动态规划的思想
代码
int cutRope(int number) {
//初始的几种情况
if(number == 2) return 1;
if(number == 3) return 2;
if(number == 4) return 4;
vector<int> dp(number+1, -1);
for(int i = 1; i <= 4; ++i) {
dp[i] = i;
}
//开始动态规划,利用之前的状态
for(int i = 5; i <= number; ++i) {
for(int j = 1; j < i; ++j) {
dp[i] = max(dp[i], j*dp[i-j]);
}
}
return dp[number];
}