面试题15.二进制中1的个数_hn

题目描述

请实现一个函数,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,则该函数输出 2。

示例

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'。

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'。

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'。

解答方法

方法一:位运算

思路

  • 初始化数量统计变量 res = 0 。
  • 循环逐位判断: 当 n = 0时跳出。
    • res += n & 1 : 若 n& 1 = 1(末位为1) ,则统计数 res 加一。
    • n >>= 1 : 将二进制数字 n 无符号右移一位 。
  • 返回统计数量 res。

代码

class Solution:
    def hammingWeight(self, n: int) -> int:
        res = 0
        while n:
            res += n&1
            n >>= 1
        return res

时间复杂度

O(log n) : 此算法循环内部仅有 移位、与、加 等基本运算,占用 O(1) ;逐位判断需循环 logn次,其中 logn代表数字 n 最高位 11的所在位数(例如 log 4 = 2、log16 = 4)。

空间复杂度

O(1) : 变量 res使用常数大小额外空间。

方法二:n&(n-1)

思路

一个数 n 与一个比它小 1 的数(n−1)进行与运算(&)之后,得到的结果会消除 n 中最低位的 1.

代码

class Solution:
    def hammingWeight(self, n: int) -> int:
        res = 0
        while n:
            res +=1
            n = n&(n-1)
        return res

时间复杂度

O(M): n&(n−1) 操作仅有减法和与运算,占用 O(1) ;设 MM 为二进制数字 n 中 1 的个数,则需循环 M 次(每轮消去一个 1 ),占用 O(M) 。

空间复杂度

O(1) : 变量 res 使用常数大小额外空间。

参考:https://leetcode-cn.com/problems/er-jin-zhi-zhong-1de-ge-shu-lcof/solution/mian-shi-ti-15-er-jin-zhi-zhong-1de-ge-shu-wei-yun/

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容