Leetcode 190：颠倒二进制位（超详细的解法！！！）

颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。

示例 1：

输入: 00000010100101000001111010011100
输出: 00111001011110000010100101000000
解释: 输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596，
      因此返回 964176192，其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000。

示例 2：

输入：11111111111111111111111111111101
输出：10111111111111111111111111111111
解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293，
      因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10101111110010110010011101101001。

提示：

• 请注意，在某些语言（如 Java）中，没有无符号整数类型。在这种情况下，输入和输出都将被指定为有符号整数类型，并且不应影响您的实现，因为无论整数是有符号的还是无符号的，其内部的二进制表示形式都是相同的。
• 在 Java 中，编译器使用二进制补码记法来表示有符号整数。因此，在上面的 示例 2 中，输入表示有符号整数 -3，输出表示有符号整数 -1073741825。

进阶:
如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？

解题思路

这个问题使用python的话非常取巧，只要将输入的整数转化为二进制字符串，然后reverse后再转换回整数即可。

class Solution:
    # @param n, an integer
    # @return an integer
    def reverseBits(self, n):
        bin_str = '{:0>32b}'.format(n)
        return int(bin_str[::-1], 2)

正常的套路是这样的。

class Solution:
    # @param n, an integer
    # @return an integer
    def reverseBits(self, n):
        res = 0
        for _ in range(32):
            res = (res << 1) + (n & 1)
            n >>= 1
        return res

一个非常Hacker的代码

class Solution 
{
public:
    uint32_t reverseBits(uint32_t n) 
    {
        n = (n >> 16) | (n << 16);
        n = ((n & 0xff00ff00) >> 8) | ((n & 0x00ff00ff) << 8);
        n = ((n & 0xf0f0f0f0) >> 4) | ((n & 0x0f0f0f0f) << 4);
        n = ((n & 0xcccccccc) >> 2) | ((n & 0x33333333) << 2);
        n = ((n & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((n & 0x55555555) << 1);
        return n;
    }
};

假设输入数字的二进制是abcdefgh，上述代码实现了这样的操作

abcdefgh -> efghabcd -> ghefcdab -> hgfedcba

也就是一个归并排序的过程。非常酷！！！

reference:

https://leetcode.com/problems/reverse-bits/discuss/54741/O(1)-bit-operation-C%2B%2B-solution-(8ms)

我将该问题的其他语言版本添加到了我的GitHub Leetcode

如有问题，希望大家指出！！！