求n的阶层二进制最低位1的位置

本文探讨了如何确定N的阶乘(N!)在二进制表示中最低位1的位置,实质上是计算N!中含有质因数2的个数。文章通过解析过程给出了一种高效的算法实现。

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求 N!二进制最低位 1 的位置

此问题等同于统计n的阶层末尾 0 的个数

这实际上是求 N!含有质因数 2 的个数。因此答案为含有质因数 2 的个数加 1

分析原因:

(1因为如果全是奇数,那么其二进制表示最低位肯定是1

(2)每乘以一个2,最低位多一个0

由于 N!中含有质因数 2 的个数 = [N/2] + [N/4] + [N/8] + [N/16] + ...

分析:

如 N = 9,要求 9!质因数 2 的个数

(1)每隔 2 出现一个 2 的倍数的数,共有 [N/2] 个 2 的倍数的数,此时让 N 变成 2 的倍数的数个数,下同

(2)每隔 4 出现一个 4 的倍数的数,也就是说每 2 个 2 的倍数的数出现一个 4,共有 [N/4] = [[N/2] / 2]个 4 的倍数的数

(3)每隔 8 出现一个 8 的倍数的数,也就是说每 2 个 4 的倍数的数出现一个 8,共有 [N/8] = [ [ [N/2] / 2] / 2] 个 8 的倍数的数

要注意:每个 2^x 都包含了前面的每个 2 的次幂的数一次,意味着当计算到某一个数的时候,该数包含的2^x次幂2的个数是最后一个

因此,有如下代码:

int lowestOne(int n) {
	int res = 0;
	while (n > 0) {
		n >>= 1;
		res += n;
	}
	return res;
}

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