每天一道演算法題 二進位制數中1的個數

2021-08-10 00:00:31 字數 1648 閱讀 5574

這是我在面試時考官問我的一道演算法題,但是當時我沒有好的想法,只是用最基本的方法寫出來的,現在整理一下這道題的思路:

1、不完善版:(問題一:如果把右移換成/2可以嗎:不可以,因為除法的效率比移位運算的效率低; 問題二:如果輸入的負數會出現什麼情況:因為是右移,負數會高位補1,最後陷入死迴圈)

public int method1(int binary)

//count += binary&1;

binary = binary >> 1;

} return count;

}

2、標準版:通過設定標誌位且讓標誌位左移避免陷入死迴圈中。

public int method2(int binary)

flag = flag<<1;

} return count;

}

3、高階版:將二進位制數的最右邊1刪掉,直到這個二進位制數為0為止。

public int method3(int binary)

return count;

}

4、公升級版(查表法,平行演算法)

查表法:根據奇偶性來分析,如果它是偶數,那麼n的二進位制中1的個數與n/2中1的個數是相同的,比如4和2的二進位制中都有乙個1,6和3的二進位制中都有兩個1。為啥?因為n是由n/2左移一位而來,而移位並不會增加1的個數。如果n是奇數,那麼n的二進位制中1的個數是n/2中1的個數+1,比如7的二進位制中有三個1,7/2 = 3的二進位制中有兩個1。為啥?因為當n是奇數時,n相當於n/2左移一位再加1。

對於任意乙個32位無符號整數,將其分割為4部分,每部分8bit,對於這四個部分分別求出1的個數,再累加起來即可。而8bit對應2^8 = 256種01組合方式,這也是為什麼表的大小為256的原因。注意型別轉換的時候,先取到n的位址,然後轉換為unsigned char*,這樣乙個unsigned int(4 bytes)對應四個unsigned char(1 bytes),分別取出來計算即可。舉個例子吧,以87654321(十六進製制)為例,先寫成二進位制形式-8bit一組,共四組,以不同顏色區分,這四組中1的個數分別為4,4,3,2,所以一共是13個1,如下面所示。

10000111 01100101 01000011 00100001 = 4 + 4 + 3 + 2 = 13

public int method4(int binary)

int searchtable = new int[256];

for(int i=0;i<256;i++)

int flag = 0xff;

for(int i=0;i<4;i++)

return count;

/*return table[n &0xff] +

table[(n >>8) &0xff] +

table[(n >>16) &0xff] +

table[(n >>24) &0xff] ;

*/}

5、平行法:

public int method5(int n)

附錄:int

bitcount5(unsigned 

intn) 

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