LeetCode-476. Number Complement

最新推荐文章于 2025-08-16 00:47:01 发布

R_zz

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分类专栏： LeetCode-Bit Manipulation 文章标签： leetcode

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本文介绍了如何通过位操作计算给定正整数的补码，并提供了C++实现示例。详细解释了按位取反的过程及左移、右移和异或运算的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

问题：https://leetcode.com/problems/number-complement/?tab=Description
Given a positive integer, output its complement number. The complement strategy is to flip the bits of its binary representation.
Note:
The given integer is guaranteed to fit within the range of a 32-bit signed integer.
You could assume no leading zero bit in the integer’s binary representation.
给定给一个正整数，输出其补码，补码的策略是按位取反。
注：
1．给定的数的范围在32位有符号整数。
2．假设没有前导0，即5的二进制就是101。
Example 1: Input: 5 Output: 2
Explanation: The binary representation of 5 is 101 (no leading zero bits), and its complement is 010. So you need to output 2.
Example 2: Input: 1 Output: 0
Explanation: The binary representation of 1 is 1 (no leading zero bits), and its complement is 0. So you need to output 0.
分析：从最高位的1开始向后按位取反。左移运算符(<<)，左移运算将一个位串信息向左移指定的位，右端空出的位用0补充。在二进制数运算中，在信息没有因移动而丢失的情况下，每左移1位相当于乘2。如4 << 2，结果为16。右移运算符(>>)，右移运算将一个位串信息向右移指定的位，右端移出的位的信息被丢弃。与左移相反，对于小整数，每右移1位，相当于除以2。按位异或运算符(^)，按位异或运算将两个运算分量的对应位按位遵照以下规则进行计算： 0 ^ 0 = 0, 0 ^ 1 = 1, 1 ^ 0 = 1, 1 ^ 1 = 0。即相应位的值相同的，结果为 0，不相同的结果为 1。例如，013^035结果为026。异或运算的意思是求两个运算分量相应位值是否相异，相异的为1，相同的为0。按位异或运算的典型用法是求一个位串信息的某几位信息的反。如欲求整型变量j的最右4位信息的反，用逻辑异或运算017^j，就能求得j最右4位的信息的反,即原来为1的位，结果是0,原来为0的位，结果是1。
参考C++代码：

class Solution {
public:
    int findComplement(int num) {
        int tem=num;
        int cou=1;
        while(tem!=0){
            tem=tem>>1;
            cou=cou<<1;
        }
        return (cou-1) ^ num;
    }
};