最近在网上看了《剑指offer》上面的题目,遇到了一类关于二进制运算的问题,记下来与大家分享
题目:实现一个函数,输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。例如把9表示成二进制是1001,有2位是1.因此如果输入9,该函数输出2。注意,负数要用补码的形式表示
1 移位解法:通常我们会采取循环移位的方式进行筛选,但要注意,当输入为负数时,移位补位为1,这样会使程序没有终点,始终运行。其实移位有两种方式,一个是输入的数进行移位,一个是对1进行移位。针对本题,我们采取第二种
实现代码如下:
int NumberOf1( int n ) { int count = 0; unsigned int flag = 1; while( flag ) /*循环次数等于整数二进制的位数*/ { if( n & flag ) count++; flag = flag << 1; } return count; }
2 进阶解法
把一个整数减去1,再和原整数做与运算,会把该整数最右边一个1变成0.那么一个整数的二进制表示中有多少个1,就可以进行多少次这样的操作。
例:
第一次循环
12(1100) - 1 = 1011
1011 & 1100 = 1000
第二次循环
1000 - 1 = 0111
0111 & 1000 = 0000
循环结束,count = 2,即1的个数为2个
具体实现代码如下:
int NumberOf1( int n ) { int count = 0; while( n ) { ++count; n = ( n - 1 ) & n; } return count; }
3 查表法
用空间换取时间 效率非常高 复杂度为O(1)
具体实现如下:
int countTable[256]= { 0,1,1,2,1,2,2,3,1,2,2,3,2,3,3,4, 1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5, 1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7, 1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7, 3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7, 4,5,5,6,5,6,6,7,5,6,6,7,6,7,7,8 }; int Count(BYTE v) { return countTable[v]; }