【LeetCode】2的幂(C语言描述)

本文介绍了一种高效的方法来判断一个给定的整数是否可以表示为2的幂次方。通过使用递归、位运算、循环判断、移位运算和因子判断等五种算法实现,每种方法都有其独特的优点和适用场景。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

给定一个整数,编写一个函数来判断它是否是 2 的幂次方。

示例 1:

输入: 1
输出: true
解释: 20 = 1

示例 2:

输入: 16
输出: true
解释: 24 = 16

示例 3:

输入: 218
输出: false

一、递归法        //8ms

bool isPowerOfTwo(int n) 
{
    if(n<=0)
        return false;
    if(n==1)
        return true;
    if(n%2==0)
        return isPowerOfTwo(n/2);
    else 
        return false;
}

二、&位运算法        //8ms

  • 2的幂    二进制形式表示为 1 10  100  1000 ......

  • 2的幂-1 二进制形式表示为 0 01  011  0111 ......

  • 执行按位&运算后,结果为   0 00  000  0000 ......

bool isPowerOfTwo(int n) 
{
    if(n<=0)
        return false;
    if(n==1)
        return true;
    if( n&(n-1)==0 )
        return true;
    else
        return false;
}

三、循环判断法        //24ms

//排除各项特殊选项后,对剩余的 偶数做除以2处理,最终==1的即为2的幂
bool isPowerOfTwo(int n) 
{
    while(n>1 && n%2==0)
        n/=2;
    if(n==1)
        return true;
    return false;
}

四、移位运算法        //32ms

bool isPowerOfTwo(int n) 
{
    while(n>1&&n%2==0)
        n = n >> 1;
    if(n == 1)
        return true;
    return false;
}

五、因子判断法 

  • 求出32位有符号数时 2 的最大次幂,其他幂都是最大次幂的因子(能被整除)
bool isPowerOfTwo(int n) 
{
    if( n >= 1 && 2147483648 % n ==0)
        return true;
    return false;
}

 

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