461. Hamming Distance

最新推荐文章于 2025-09-13 09:06:35 发布

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文章标签： java

原文链接：http://www.cnblogs.com/xuehaoyue/p/6412242.html

本文介绍了计算两个整数之间的汉明距离的四种方法，并详细解释了每种方法的工作原理及效率对比。通过位运算和系统函数等手段实现，适用于计算机科学领域的初学者和技术人员。

题目

The Hamming distance between two integers is the number of positions at which the corresponding bits are different.
Given two integers x and y, calculate the Hamming distance.

Note:0 ≤ x, y < 231.

Example:
Input: x = 1, y = 4
Output: 2
Explanation:
1 (0 0 0 1)
4 (0 1 0 0)
↑ ↑
The above arrows point to positions where the corresponding bits are different.

分析

"corresponding bits are different"即"异或"运算，Java中"异或运算符"的符号为^
（例：a的值是15，转换成二进制为1111；b的值是2，转换成二进制为0010。则a^b的结果为1101，即13。）
此题可转化为：求x异或y的结果的二进制表达式中'1'的个数

解答

解法1：（我）遍历二进制字符串（12ms）

将x异或y的结果转化为二进制字符串，遍历所有字符，求'1'的个数

public class Solution {
    public int hammingDistance(int x, int y){
        String str = Integer.toBinaryString(x ^ y);//或Integer.toString(x ^ y , 2)
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < str.length(); i++){
            if (str.charAt(i) == '1'){
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
}

解法2：求二进制字符串差值（18ms）

将x异或y的结果转化为二进制字符串，将其中所有"1"替换为""（空字符串），求替换前后字符串长度差值

public class Solution {
    public int hammingDistance(int x, int y){
        String str = Integer.toBinaryString(x ^ y);//或Integer.toString(x ^ y , 2)
        String str2 = str.replaceAll("1","");
        return str.length() - str2.length();
    }
}

解法3：使用系统内置函数Integer.bitCount()（24ms）

Integer.bitCount() 返回指定int值的二进制补码表示形式的1位的数量。例：Integer.bitCount(5) = 2，因为5的二进制补码表示为101，其中'1'的个数为2

public class Solution {
    public int hammingDistance(int x, int y) {
        return Integer.bitCount(x ^ y);
    }
}

解法4：位运算（>>, &）（11ms√）

计算xor & 1，若xor末位为1，结果为1；若xor末位为0，结果为0。将结果记入count。再将xor右移1位。重复上述过程，直到xor右移到尽头（xor == 0）
0101 ---> 010 ---> 01 ---> 0

public class Solution {
    public int hammingDistance(int x, int y){
        int xor = x ^ y;
        int count = 0;
        while (xor != 0){
            count += xor & 1;
            xor >>= 1;
        }
        return count;
    }
}

转载于:https://www.cnblogs.com/xuehaoyue/p/6412242.html