颠倒二进制位

190. 颠倒二进制位

要求:颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。
例如:
输入: 43261596
二进制数据: 00000010100101000001111010011100
输出: 964176192
二进制数据: 00111001011110000010100101000000
解释: 输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596,
因此返回 964176192,其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000。

解题:
大致思路就是将二进制数不停的交换位置,合并。最后得到结果。
例如:0111 1001 0010 1101 0011 1101 1111 1010

  1. 每16位一组交换
    1.1. 左边16位右移16位
    0000 0000 0000 0000 0111 1001 0010 1101
    1.2. 右边16位左移16位
    0011 1101 1111 1010 0000 0000 0000 0000
    合并(或运算):
    0011 1101 1111 1010 0111 1001 0010 1101
    所以:每16位一组交换公式:n = n >>> 16 | n << 16

  2. 每8位一组交换:从左至右:第一个8位,跟第二个8位交换;第三个8位跟第四个8位交换
    因为合并结果就是要保证合并前与合并后非0位置的值保持不变,那么就要保证另一组相应位置为0。例如:0110 与 xxxx合并结果为0110,那么xxxx就一定是0000
    反向推导过程:
    2.1. 本次交换结果:
    1111 1010 0011 1101 0010 1101 0111 1001
    合并前2组数据:
    1111 1010 0000 0000 0010 1101 0000 0000
    0000 0000 0011 1101 0000 0000 0111 1001
    2.2. 因为是每8位一组交换,所以对于“1111 1010 0000 0000 0010 1101 0000 0000”
    右移8位前应该是:
    0000 0000 1111 1010 0000 0000 0010 1101
    那么由步骤1结果“0011 1101 1111 1010 0111 1001 0010 1101” 变成 “0000 0000 1111 1010 0000 0000 0010 1101”的方式可以使用位与运算
    0011 1101 1111 1010 0111 1001 0010 1101 与 0000 0000 1111 1111 0000 0000 1111 1111
    即:0011 1101 1111 1010 0111 1001 0010 1101 & 0x00ff00ff

    2.3. 因为是每8位一组交换,所以对于“0000 0000 0011 1101 0000 0000 0111 1001”
    左移8位前应该是:
    0011 1101 0000 0000 0111 1001 0000 0000
    那么由步骤1结果“0011 1101 1111 1010 0111 1001 0010 1101” 变成 “1111 1010 0000 0000 0010 1101 0000 0000”的方式可以使用位与运算
    0011 1101 1111 1010 0111 1001 0010 1101 与 1111 1111 0000 0000 1111 1111 0000 0000
    即:0011 1101 1111 1010 0111 1001 0010 1101 & 0xff00ff00

    所以:每8位一组交换公式:n = ((n & 0x00ff00ff) << 8) | ((n & 0xff00ff00) >>> 8)

  3. 每4位一组交换:从左至右:第一个4位,跟第二个4位交换;第三个4位跟第四个4位交换;第五个5位跟第六个4位交换;第七个4位跟第八个4位交换
    重复步骤2推到过程,得知
    每4位一组交换公式:n = ((n & 0000 1111 0000 1111 0000 1111 0000 1111) << 4) | ((n & 1111 0000 1111 0000 1111 0000 1111 0000) >>> 4) 即 n = ((n & 0x0f0f0f0f) << 4) | ((n & 0xf0f0f0f0) >>> 4)

  4. 每2位一组交换:从左至右:1(2) 交换 2(2); 3(2) 交换 4(2); 5(2) 交换 6(2); 7(2) 交换 8(2); 9(2) 交换 10(2); 11(2) 交换 12(2); 13(2) 交换 14(2); 15(2) 交换 16(2);
    重复步骤2推到过程,得知
    每2位一组交换公式:n = ((n & 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011) << 2) | ((n & 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100) >>> 2) 即 n = ((n & 0x33333333) << 2) | ((n & 0xcccccccc) >>> 2)

  5. 每1位一组交换:第一位跟第二位交换,第三位跟第四位交换;...... 第31位跟第32位交换
    重复步骤2推到过程,得知
    每1位一组交换公式:n = ((n & 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101) << 2) | ((n & 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010) >>> 2) 即 n = ((n & 0x55555555) << 1) | ((n & 0xaaaaaaaa) >>> 1)

最终交换公式:

n = n >>> 16 | n << 16
n = ((n & 0x00ff00ff) << 8) | ((n & 0xff00ff00) >>> 8)
n = ((n & 0x0f0f0f0f) << 4) | ((n & 0xf0f0f0f0) >>> 4)
n = ((n & 0x33333333) << 2) | ((n & 0xcccccccc) >>> 2)
n = ((n & 0x55555555) << 1) | ((n & 0xaaaaaaaa) >>> 1)

java代码见github:190. 颠倒二进制位
链接:https://github.com/skyjilygao/sky-leetcode/blob/master/src/main/java/cn/skyjilygao/leetcode/ReverseBits.java

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,406评论 6 503
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,732评论 3 393
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,711评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,380评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,432评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,301评论 1 301
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,145评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,008评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,443评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,649评论 3 334
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,795评论 1 347
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,501评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,119评论 3 328
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,731评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,865评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,899评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,724评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容