颠倒二进制位 ----巧妙的解法

颠倒二进制

问题：将一个int型数据的二进制形式颠倒后，返回颠倒后的数据。

简单解法：

思路

只需要把原来的数字二进制倒序遍历一遍就能得到逆序的二进制了，问题的关键变成了如何获取指定位的数据（是0还是1）；

注意

由于使用的语言是java语言，没有无符号整数，所以要特别注意正数和负数的区别：

• 正数
  • 左移：整体左移，符号位不变，右边补零。
  • 右移: 整体右移，左边补零
• 负数
  • 左移: 整体左移，符号位不变，右边补零
  • 右移：整体右移，左边补1

代码实现

public class Solution {
    // you need treat n as an unsigned value
    public int reverseBits(int n) {
        int ret = 0;
        if((n&1) == 1) //由于符号位不受左移右移影响，故所以先判断出结果的正负，若为负则将符号位设置为1.
            ret = ret|1;  
        n>>=1;    //右移一位表示下次取最后一位的数据时已经是倒数第二个数据了
        
        for(int i=0;i<31;i++){  //依次取n的倒数第i+1个数据放在ret的第i位上。
            ret<<=1;    
            ret = ret|(n&1);
            n>>=1;
        }
        
        return ret;
        
    }
}

巧妙的解法

思路：

在某些情况下，你可能会被要求不使用循环实现这个算法。在这里，我们提出了一种只使用位操作的解决方案。这种思想可以看作是一种分治的策略，我们通过掩码将 32 位整数划分成具有较少位的块，然后通过每个块反转，最后将每个块的结果合并得到最终结果。

实例：

最简单的情况是两位的时候，此时的分解合并应该如下

实现代码：

public int reverseBits(int n) {
	n = ((n&0xffff0000) >>> 16) | ((n&0x0000ffff) << 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;
}

• 注意： 由于使用的是java，这里用的是>>>进行无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐。