21. leetCode--剑指Offer15二进制中1的个数

剑指Offer15二进制中1的个数

• 题目连接：https://leetcode-cn.com/problems/er-jin-zhi-zhong-1de-ge-shu-lcof/
• 题目类型： 简单

1. 问题描述

1. 请实现一个函数，输入一个整数（以二进制串形式），输出该数二进制表示中 1 的个数。

2. 例如，把 9 表示成二进制是 1001，有 2 位是 1。因此，如果输入 9，则该函数输出 2。推荐直接看方法三！

3. 示例 1：

   输入：00000000000000000000000000001011
   输出：3
   解释：输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中，共有三位为 '1'。
   

4. 示例2：

   输入：00000000000000000000000010000000
   输出：1
   解释：输入的二进制串 00000000000000000000000010000000 中，共有一位为 '1'。
   

5. 示例3：

   输入：11111111111111111111111111111101
   输出：31
   解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中，共有 31 位为 '1'。
   

6. 限制：输入必须是长度为 32 的 二进制串 。

2. 代码实现

2.1 方法一

Integer.toBinaryString(n);

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    public int hammingWeight(int n) {
        String str = Integer.toBinaryString(n);
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            if (str.charAt(i) == 49){
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
}

2.2 方法二

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    public int hammingWeight(int n) {
        return Integer.toBinaryString(n).replaceAll("0","").length();
    }
}

2.3 ☆方法三☆

本题解考察点的体现—位运算，下面是剑指Offer100页的内容：

1. 其实二进制的位运算并不是很难掌握，因为位运算总共只有五种运算：与、或、异或、左移和右移。

2. 与、或和异或运算的规律我们可以用下表总结如下：

3. 

4. 左移运算符m<<n表示把m左移n位。左移n位的时候，最左边的n位将被丢弃，同时在最右边补上n个0。比如：

   00001010<<2 = 00101000
   10001010<<3 = 01010000
   

5. 右移运算符m>>n表示把m右移n位。右移n位的时候，最右边的n位将被丢弃。但右移时处理最左边位的情形要稍微复杂一点。

   • 如果数字是一个无符号数值，则用0填补最左边的n位。

   • 如果数字是一个有符号数值，则用数字的符号位填补最左边的n位。也就是说如果数字原先是一个正数，则右移之后在最左边补n个0；

   • 如果数字原先是负数，则右移之后在最左边补n个1。

   • 下面是对两个8位有符号数作右移的例子：

   • 00001010>>2 = 00000010
     10001010>>3 = 11110001
     

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    public int hammingWeight(int n) {
         // 用来计数的  
        int count = 0;
        // 只要n不等于0，就一直执行
        while(n != 0){
            count++;
            // 考察点
            n = n&(n-1);
        }
        return count;
    }
}

3. 结果分析

方法一执行结果：

1. 执行用时：2 ms, 在所有 Java 提交中击败了6.62%的用户
2. 内存消耗：35.3 MB, 在所有 Java 提交中击败了87.65%的用户户

方法二执行结果:

1. 执行用时：9 ms, 在所有 Java 提交中击败了6.62%的用户
2. 内存消耗：36.5 MB, 在所有 Java 提交中击败了5.11%的用户

方法三执行结果：

1. 执行用时：1 ms, 在所有 Java 提交中击败了98.44%的用户
2. 内存消耗：35.5 MB, 在所有 Java 提交中击败了68.91%的用户

☆